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Die Erfindung betrifft eine Spoilereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Spoilereinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Spoilereinrichtung.
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Spoilereinrichtungen sind bei Kraftfahrzeugen bekannt, um den Luftwiderstand des Kraftfahrzeugs bei hohen Geschwindigkeiten, insbesondere eine Unterbodenströmung, zu reduzieren. Hierbei setzt ein Spoilerkörper einen wesentlichen quer zur Fahrtrichtung erstreckten Stoßfänger in Richtung Fahrbahn fort und reduziert hierdurch den zwischen Fahrzeugboden und Fahrbahn bestehenden Spalt.
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Bei bekannten Kraftfahrzeugen hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass die Spoilereinrichtung, insbesondere der Spoilerkörper, beim Überwinden von bzgl. der Fahrbahn erhobenen Hindernissen, wie bspw. Bordstein, Schweller und dergleichen, aufgrund des geringen Abstands zwischen Spoilerkörper und Fahrbahn beschädigt werden kann.
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Das Überwinden derartiger Hindernisse erfolgt regelmäßig bei geringen Geschwindigkeiten, insbesondere im Stadtverkehr.
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Um diesem Problem entgegenzutreten ist aus
DE 10 2009 034 906 A1 eine Spoilereinrichtung bekannt, bei der der Spoilerkörper bei geringen Geschwindigkeiten in einer Ruhestellung in einer nach unten offenen Aussparung des Stoßfängerträgers angeordnet wird, aus der der Spoilerkörper bei steigender Geschwindigkeit in Richtung Fahrbahn bewegt wird, um den Motorraum nach unten abzuschließen.
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Eine Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, eine alternative und zweckmäßige Spoilereinrichtung bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Spoilereinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem Spoilerkörper, der an einer Kraftfahrzeugstruktur, wie Stoßfangträger, bewegbar festlegbar oder festgelegt ist und der mit mindestens einem quer zur Fahrtrichtung erstreckten Luftleitabschnitt – in Fahrtrichtung gesehen – vor oder hinter einer Stoßfangkomponente des Kraftfahrzeugs anordenbar oder angeordnet ist, und mit mindestens einer Verstelleinheit durch die der Spoilerkörper von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung überführbar ist, in der der Spoilerkörper bezüglich der Ruhestellung quer zur Fahrtrichtung bewegt angeordnet ist.
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Dadurch, dass der Spoilerkörper vor oder hinter einer Stoßfangkomponente des Kraftfahrzeugs anordenbar oder angeordnet ist, muss in der Stoßfangkomponente keine nach unten offene Aussparung gebildet sein, um den Spoilerkörper in der Ruhestellung aufzunehmen. Hierdurch ist die Stoßfangkomponente einfach herstellbar und die Spoilereinrichtung kostengünstig ausgebildet.
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Darüber hinaus ist hierdurch ermöglicht, die Spoilereinrichtung bei bereits bestehenden Kraftfahrzeugen nachrüstbar ist, ohne dass Fahrzeugkomponenten bzgl. ihres Designs bearbeitet oder ausgetauscht werden müssten.
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Dadurch, dass der Spoilerkörper von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung überführbar ist, kann er bei niedrigen Geschwindigkeiten in der Ruhestellung angeordnet sein. In der Ruhestellung kann der Abstand zwischen dem unteren Ende des Spoilerkörpers und einer Fahrbahn maximal sein.
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In der Arbeitsstellung kann der Abstand zwischen dem äußeren Ende des Spoilerkörpers und der Fahrbahn minimal sein, wodurch der Motorraum nach unten abgeschlossen ist und der Luftwiderstand des Kraftfahrzeugs bzgl. der Ruhestellung des Spoilerkörpers weiter reduziert ist.
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Der Spoilerkörper kann grundsätzlich auf eine beliebige Art und Weise von der Ruhestellung in der Arbeitsstellung und wieder zurück überführt werden. Es erweist sich als zweckmäßig, wenn der Spoilerkörper translatorisch und/oder rotatorisch von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung und wieder zurück überführbar ist.
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Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Verstelleinheit unmittelbar auf den Spoilerkörper wirkt. Beispielsweise kann der Spoilerkörper mittels Schienen und dergleichen in seiner Bewegung gestützt werden. Bei einer Ausführungsform der Spoilereinrichtung ist mindestens ein parallel oder schräg zur Fahrtrichtung erstreckter Haltearm vorgesehen, der mit mindestens einem parallel oder schräg zur Fahrrichtung erstreckten Haltearm, der quer oder schräg bezüglich des Luftleitabschnitts vom Spoilerkörper weg erstreckt am Spoilerkörper anordenbar oder angeordnet ist und der mit seinem freien Ende bewegbar an der Kraftfahrzeugstruktur festlegbar oder festgelegt ist.
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Grundsätzlich ist es denkbar, dass der Spoilerkörper und/oder der Haltearm bspw. mittels Schienen von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung überführt werden. Solchenfalls findet eine translatorische Bewegung statt. Es erweist sich jedoch als zweckmäßig, wenn der Haltearm und/oder der Spoilerkörper mittels eines Drehlagers an der Kraftfahrzeugstruktur festgelegt ist.
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Das Drehlager kann zentrisch oder exzentrisch bzgl. der Bewegung des Spoilerkörpers und/oder des Haltearms angeordnet sein. Darüber hinaus kann das Drehlager mittig angeordnet sein.
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Es erweist sich als zweckmäßig, wenn der Verstelleinheit elektrisch, magnetisch, hydraulisch, pneumatisch und/oder mechanisch antreibbar ist, insbesondere einen Elektromotor und/oder Verbrennungsmotor umfasst.
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Der Verstelleinheit lässt sich besonders platzsparend und kostengünstig realisieren, wenn er elektrisch antreibbar ist, insbesondere einen Elektromotor umfasst. Dieser kann lediglich an einem Haltearm angeordnet sein und mit diesem Zusammenwirken, oder es kann an jedem Haltearm ein Verstelleinheit angeordnet sein. Solchenfalls sind die beiden Verstelleinheite vorzugsweise synchron geschaltet.
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Darüber hinaus erweist es sich als zweckmäßig, wenn der Verstelleinheit einerseits an der Fahrzeugstruktur und andererseits unmittelbar oder mittelbar am Spoilerkörper, insbesondere am Haltearm abgestützt ist.
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Der Haltearm ist im Wesentlichen parallel oder schräg zur Fahrtrichtung erstreckt. Dadurch, dass der Verstelleinheit einerseits an der Fahrzeugstruktur und andererseits am Spoilerkörper abgestützt ist, ist die Spoilereinrichtung von der Stoßfangkomponente entkoppelt. Hierdurch ist diese dem Lastfall nicht zusätzlich durch die Spoilereinrichtung in ihren Verformungseigenschaften verändert.
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Bei der Arbeitsstellung handelt es sich um eine bzgl. der Ruhestellung ausgelenkte Position des Spoilerkörpers der Spoilereinrichtung in vorzugsweise in Richtung Fahrbahn.
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In Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs nimmt der Spoilerkörper zu der entsprechenden Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eine jeweils korrelierende Arbeitsstellungen ein. Um die Arbeitsstellung einfach und kostengünstig einstellen zu können, ist bei einer Ausführungsform der Spoilereinrichtung mindestens ein Sensormittel, insbesondere Geschwindigkeitssensor, umfassende Steuereinheit vorgesehen, durch die Verstelleinheit ansteuerbar und die Ruhestellung in die mindestens eine Arbeitsstellung einstellbar ist.
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Das Sensormittel kann grundsätzlich beliebig gebildet sein. Es erweist sich als vorteilhaft, wenn das Sensormittel eine Tachometereinrichtung des Kraftfahrzeugs und/oder ein von der Tachometereinrichtung des Kraftfahrzeugs unabhängige Sensorelement umfasst.
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In Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform erweist es sich als zweckmäßig, wenn der Steuereinheit mindestens ein mindestens eine Datenbank und/oder einen Algorithmus umfassendes Speichermittel umfasst, durch die/den zumindest jeder Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eine Arbeitsstellung des Spoilerkörpers zuordenbar und/oder ermittelbar ist.
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In der Datenbank kann jeder Geschwindigkeit einer Arbeitsstellung des Spoilerkörpers zuordenbar sein. In Abhängigkeit der Geschwindigkeit wird dann der Verstelleinheit durch die Steuereinheit solange angesteuert, bis die Arbeitsstellung des Spoilerkörpers erreicht ist. Alternativ oder ergänzend hierzu kann mittels eines Algorithmus die Arbeitsstellung des Spoilerkörpers neu berechnet werden.
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Grundsätzlich ist es denkbar, dass der Spoilerkörper aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung derart verfahrbar ist, dass die Arbeitsstellung den Abstand zwischen dem unteren Ende des Spoilerkörpers und der Fahrbahn erweitert. Es wird jedoch bevorzugt, wenn der Spoilerkörper in der mindestens einen Arbeitsstellung bezüglich der Ruhestellung in Richtung Fahrbahn verschoben angeordnet ist.
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Die Spoilereinrichtung lässt sich besonders stabil ausbilden, wenn sie mindestens zwei, insbesondere parallel zueinander erstreckte Haltemittel, die jeweils im Bereich der quer zur Fahrtrichtung äußeren Ende des Luftleitabschnitts anordenbar oder angeordnet sind und mindestens einen Verstelleinheit, der zumindest einem Haltemittel zugeordnet ist, umfasst.
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Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Spoilereinrichtung, insbesondere mit mindestens einem der zuvor genannten Merkmale.
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Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Spoilereinrichtung, insbesondere mit mindestens einen der zuvor genannten Merkmale, die mindestens einem Spoilerkörper und mindestens eine Verstelleinheit aufweist, durch die der Spoilerkörper von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung überführbar ist, mit den Schritten:
- a. Erfassen der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs durch eine Sensormittel einer Steuereinheit der Spoilereinrichtung;
- b. Ermitteln der zur Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs korrespondierenden Arbeitsstellung des Spoilerkörpers;
- c. Ansteuern der Verstelleinheit durch die Steuereinheit zum Überführen des Spoilerkörpers in die Arbeitsstellung bis Erreichen der zur Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs korrespondierenden Arbeitsstellung des Spoilerkörpers.
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Das Verfahren lässt sich weiter verbessern, wenn das Ermitteln der zur Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs korrespondierenden Arbeitsstellung des Spoilerkörpers ein Abrufen mindestens eines korrespondierenden Datums aus einer Datenbank oder ein Berechnen durch einen Algorithmus umfasst.
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Schließlich erweist es sich als vorteilhaft, wenn mit steigender Geschwindigkeit der Abstand zwischen Ruhestellung und Arbeitsstellung gesteigert ist, insbesondere in Richtung Fahrbahn.
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Die Spoilereinrichtung, das Kraftfahrzeug mit einer derartigen Spoilereinrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Spoilereinrichtung erweisen sich in mehrfacher Hinsicht als vorteilhaft:
Dadurch, dass der Spoilerkörper der Spoilereinrichtung in Fahrtrichtung gesehen vor oder hinter einer Stoßfangkomponente des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, muss in der Stoßfangkomponente keine Aussparung vorgesehen sein, in der der Spoilerkörper in der Ruhestellung aufgenommen werden muss. Hierdurch ist der Abstand zwischen dem unteren Ende des Spoilerkörpers und der Fahrbahn in der Ruhestellung maximal, ohne dass bauliche Veränderungen oder Anpassungen an der Stoßfangkomponente durchgeführt werden müssen.
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Dadurch, dass mittels der Steuereinheit, die auf einer Datenbank oder ein Algorithmus zurückgreifen kann, der Versellantrieb ansteuerbar ist, ist der Spoilerkörper in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in seiner Arbeitsstellung einstellbar.
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Dadurch, dass das Sensormittel eine Tachometereinrichtung des Kraftfahrzeugs umfassen kann, ist die Effizienz einzelner Komponente des Kraftfahrzeugs erhöht.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten sowie Vorteile entnehmen sich aus den beigefügten Patentansprüche, aus den zeichnerischen Darstellungen und nachfolgender Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Spoilereinrichtung.
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In der Zeichnung zeigt:
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1 eine perspektivische Frontansicht auf eine Spoilereinrichtung in der Arbeitsstellung;
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2 eine perspektivische Frontansicht auf eine Spoilereinrichtung in der Ruhestellung;
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3 eine perspektivische Rückansicht auf einen Ausschnitt der Spoilereinrichtung.
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Die Figuren zeigen eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 versehene Spoilereinrichtung für ein Kraftfahrzeug (in den Figuren nur in Einzelkomponenten dargestellt). Die Spoilereinrichtung 2 umfasst einen Spoilerkörper 12 der an einer Kraftfahrzeugstruktur 6, wie Stoßfangträger, belegbar festgelegt ist. Der Spoilerkörper 12 umfasst einen quer zur Fahrtrichtung 8 erstreckten Luftleitabschnitt 10 der bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel vor einer Stoßfangkomponente 4 des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Darüber hinaus umfasst die Spoilereinrichtung 2 eine Verstelleinheit 14, durch die Darüber hinaus umfasst die Spoilereinrichtung 2 eine Verstelleinheit 14, durch die der Spoilerkörper 12 von einer Ruhestellung (1) in eine Arbeitsstellung (2) bewegbar ist.
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Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Verstelleinheit 14 durch ein Elektromotor realisiert, mittels dem der Spoilerkörper 12 rotatorisch von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung überführbar ist. Der Spoilerkörper 12 ist unmittelbar an der Verstelleinheit 14 festgelegt und wird beim Überführen von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung in Richtung Fahrbahn verschoben. Hierzu ist im Spoilerkörper 12 ein Drehlager 16 angeordnet, das an der Kraftfahrzeugstruktur 6 festgelegt ist.
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1 zeigt die Spoilereinrichtung 2 in einer Arbeitsstellung. In dieser ist der Spoilerkörper 12 bzgl. einer Ruhestellung in Richtung Fahrbahn nach unten bewegt.
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2 zeigt die Spoilereinrichtung 2 in der Ruhestellung. In der Ruhestellung ist der Abstand zwischen dem unteren Ende des Spoilerkörpers 12 und der Fahrbahn maximal.
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Anhand der 1 bis 3 wird die Wirkungsweise der Spoilereinrichtung 2 beschrieben:
Beim Parken sowie beim Fahren mit niedriger Geschwindigkeit befindet sich der Spoilerkörper 12 der Spoilereinrichtung 2 in der Ruhestellung. In dieser ist der Abstand zwischen dem unteren Ende des Spoilerkörpers 12 und der Fahrbahn maximal, so dass Bodenhindernisse, wie Schweller oder Bordsteinkanten, ohne Beschädigung des Spoilerkörpers 12 überwunden werden können.
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Bei zunehmender Geschwindigkeit wird der Anstieg der Geschwindigkeit durch ein Sensormittel 18, insbesondere Geschwindigkeitssensor einer Steuereinheit 20, erfasst. Die Steuereinheit 20 steuert dann die Verstelleinheit 14 derart an, dass der Spoilerkörper 12 in eine zur durch das Sensormittel 18 ermittelte Fahrgeschwindigkeit korrespondierende Arbeitsstellung bewegt wird.
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Ermittelt die Steuereinheit 20 durch das Sensormittel 18 ein Reduzieren der Fahrgeschwindigkeit wird der Spoilerkörper 12 durch die Verstelleinheit 14 zurück in Richtung Ruhestellung bewegt.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen, sowie in den Zeichnungen gezeigten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination in der Verwirklichung der Erfindung und ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Spoilereinrichtung
- 4
- Stoßfangkomponente
- 6
- Kraftfahrzeugstruktur
- 8
- Fahrtrichtung
- 10
- Luftleitabschnitt
- 12
- Spoilerkörper
- 14
- Verstelleinheit
- 16
- Drehlager
- 18
- Sensormittel
- 20
- Steuereinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009034906 A1 [0005]
