DE102018108526A1

DE102018108526A1 - Aktives Motorhaubenlüftungssystem und Verfahren zum Einstellen der aerodynamischen Balance eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102018108526A1
Application number: DE102018108526.5A
Authority: DE
Inventors: Matthew Arthur Titus; Andrew Thomas Cunningham; Michael Stephen Sylvester
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-04-14
Filing date: 2018-04-10
Publication date: 2018-10-18
Also published as: US20180297650A1; CN108725595A; US20200047825A1; US11110975B2; CN108725595B; US10486754B2

Abstract

Ein aktives Motorhaubenlüftungssystem für ein Kraftfahrzeug beinhaltet eine Motorhaubenlüftungsöffnung mit einem Verschluss, der zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung verstellbar ist, und ein Steuermodul. Dieses Steuermodul ist ausgelegt, die aerodynamische Balance des Kraftfahrzeugs durch Öffnen und Schließen des Verschlusses einzustellen. Ferner kann das Steuermodul ausgelegt sein, den Verschluss zu schließen und dadurch das Eindringen von Motorraumluft in einen HLK-Frischlufteinlass des Kraftfahrzeugs zu minimieren, wenn die aktuelle Betriebstemperatur des Kraftfahrzeugs unter einer vorbestimmten Temperatur liegt, die das Kühlen des Motors erforderlich macht und eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs unter einer vorbestimmten Geschwindigkeit liegt, bei der der Luftstrom über der Motorhaube die Aufnahme von Motorraumluft durch den HLK-Einlass begrenzt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Dieses Dokument betrifft im Allgemeinen das Gebiet der Kraftfahrzeugausstattung und insbesondere ein aktives Motorhaubenlüftungssystem sowie ein Verfahren zum Einstellen der aerodynamischen Balance eines Kraftfahrzeugs durch Öffnen und Schließen von Klappen des aktiven Motorhaubenlüftungssystems.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Es ist im Fach bekannt, ein Kraftfahrzeug mit einem aktiven Motorhaubenlüftungssystem zu versehen, wobei die Klappen des aktiven Motorhaubenlüftungssystems (a) geschlossen sind, um Komponenten unter der Motorhaube des Kraftfahrzeugs vor Regen oder anderen rauen Wetterbedingungen zu schützen oder, wenn das Fahrzeug geparkt ist, und (b) geöffnet sind, um eine verbesserte Kühlung für die Komponenten unter der Motorhaube bereitzustellen oder den Fahrzeugauftrieb bei hohen Geschwindigkeiten zu verringern.
Dieses Dokument betrifft ein neues und verbessertes aktives Motorhaubenlüftungssystem einschließlich zwei neuer Betriebsmodi. Der erste dieser neuen Modi betrifft das Einstellen der aerodynamischen Balance des Kraftfahrzeugs. Insbesondere werden die Klappen des Motorhaubenlüftungssystems geöffnet oder geschlossen, um eine aktive Anpassung der vorderen und hinteren Abtriebsbalance des Kraftfahrzeugs bereitzustellen und dadurch die Fahrzeugstabilität während verschiedener Vorgänge zu verbessern, einschließlich unter anderem Bremsen, Kurvenfahren und Beschleunigen. Der zweite dieser Modi betrifft das Schließen der Klappen des aktiven Motorhaubenlüftungssystems bei niedrigen Geschwindigkeiten, um das Eindringen von Motorraumluft in den Frischlufteinlass des Heizungs-, Lüftungs-, Klimatisierungssystems (HLK-System), der sich an der Verkleidung hinter und in der Nähe der aktiven Motorhaubenlüftungsöffnungen befindet, zu minimieren. Dadurch werden die Luftqualität in der Fahrgastzelle und der Betriebswirkungsgrad des HLK-Systems verbessert.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß den in dieser Schrift beschriebenen Zwecken und Vorteilen wird ein neues und verbessertes aktives Motorhaubenlüftungssystem für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Dieses aktive Motorhaubenlüftungssystem umfasst eine Motorhaubenlüftungsöffnung einschließlich eines Verschlusses, der zwischen einer geschlossenen Stellung und einer offenen Stellung verstellbar ist, und ein Steuermodul, das ausgelegt ist, die aerodynamische Balance des Kraftfahrzeugs durch Öffnen und Schließen des Verschlusses in Echtzeit als Reaktion auf eine sich verändernde Fahrzeugdynamik, zum Beispiel aufgrund von Bremsen, Kurvenfahren und Beschleunigen, einzustellen.
Das Steuermodul kann eine Steuerung und einen Aktor beinhalten. Der Aktor dient dazu, den Verschluss als Reaktion auf die Steuerung zu öffnen und zu schließen. Die Steuerung kann ausgelegt sein, den Verschluss zu schließen, um den vorderen Abtrieb zu verringern und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu erhöhen, wenn eine Verzögerung des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Verzögerung übersteigt. Die Steuerung kann ausgelegt sein, den Verschluss zu öffnen, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu verringern, wenn die aktuelle Seitenführungskraft des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Seitenführungskraft übersteigt. Die Steuerung kann ausgelegt sein, den Verschluss zu schließen, um den vorderen Abtrieb zu verringern und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu erhöhen, wenn ein aufgebrachter Bremsdruck einen vorbestimmten Bremsdruck übersteigt.
Die Steuerung kann ausgelegt sein, den Verschluss zu öffnen, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu verringern, wenn ein aktueller Lenkradwinkel einen vorbestimmten Lenkradwinkel übersteigt. Die Steuerung kann ausgelegt sein, den Verschluss zu öffnen, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu verringern, wenn eine aktuelle Radgierposition eine vorbestimmte Radgierposition übersteigt. Die Steuerung kann ausgelegt sein, den Verschluss zu öffnen, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu verringern, wenn eine aktuelle Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Querbeschleunigung übersteigt.
Die Steuerung kann ausgelegt sein, den Verschluss zu schließen, um den vorderen Abtrieb zu verringern, den hinteren Abtrieb zu erhöhen und den Gesamtluftwiderstand für das Kraftfahrzeug zu verringern, wenn eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Geschwindigkeit übersteigt. Der Verschluss kann ausgelegt sein, den Verschluss zu schließen, um den vorderen Abtrieb zu verringern, den hinteren Abtrieb zu erhöhen und den Gesamtluftwiderstand für das Kraftfahrzeug zu verringern, wenn eine aktuelle Beschleunigung des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Beschleunigung übersteigt.
Die Steuerung kann ausgelegt sein, den Verschluss zu schließen und dadurch das Eindringen von Motorraumluft in einen HLK-Frischlufteinlass des Kraftfahrzeugs unter beliebigen vorbestimmten Betriebsbedingungen zu minimieren. Zum Beispiel kann die Steuerung ausgelegt sein, den Verschluss zu schließen, wenn eine aktuelle Betriebstemperatur des Kraftfahrzeugs unter einer vorbestimmten Temperatur liegt und eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs unter einer vorbestimmten Geschwindigkeit liegt, bei welcher der Luftstrom über der Motorhaube dazu neigt, die Aufnahme von Motorraumluft aus dem offenen aktiven Motorhaubenlüftungssystem an dem HLK-Einlass des Kraftfahrzeugs zu begrenzen.
Gemäß einem zusätzlichen Aspekt umfasst ein aktives Motorhaubenlüftungssystem für ein Kraftfahrzeug eine Motorhaubenlüftungsöffnung einschließlich eines Verschlusses, der zwischen einer geschlossenen Stellung und einer offenen Stellung verstellbar ist. Das aktive Motorhaubenlüftungssystem beinhaltet außerdem ein Steuermodul, das ausgelegt ist, den Verschluss zu schließen und dadurch das Eindringen von Motorraumluft in einen HLK-Einlass des Kraftfahrzeugs zu minimieren. Zu diesem Zweck kann die Steuerung ausgelegt sein, den Verschluss zu schließen, wenn eine aktuelle Betriebstemperatur des Kraftfahrzeugs unter einer vorbestimmten Temperatur liegt und eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs unter einer vorbestimmten Geschwindigkeit liegt, bei welcher der Luftstrom, der sich über der Motorhaube bewegt, dazu neigt, die Aufnahme von Motorraumluft, die von der Motorhaubenlüftungsöffnung in den HLK-Einlass des Kraftfahrzeugs abgeführt wird, zu begrenzen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ferner ein Verfahren zum Einstellen der aerodynamischen Balance eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, wobei dieses Kraftfahrzeug eine aktive Motorhaubenlüftungsöffnung mit einem Verschluss enthält, der zwischen einer geschlossenen Stellung und einer offenen Stellung verstellbar ist. Das Verfahren umfasst die Schritte des Öffnens des Verschlusses, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu verringern, und des Schließens des Verschlusses, um den vorderen Abtrieb zu verringern und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu erhöhen.
Das Verfahren kann das Schließen des Verschlusses bei der Verzögerung über einer vorbestimmten Verzögerungsrate beinhalten. Das Verfahren kann den Schritt des Öffnens des Verschlusses beim Kurvenfahren über einer vorbestimmten Seitenführungskraft beinhalten. Das Verfahren kann das Schließen des Verschlusses beim Beschleunigen über einer vorbestimmten Beschleunigungsrate beinhalten. Das Verfahren kann das Schließen des Verschlusses beim Fahren über einer vorbestimmten Geschwindigkeit beinhalten.
Außerdem kann das Verfahren den Schritt des Überwachens, durch wenigstens eine Überwachungsvorrichtung, eines Parameters beinhalten, der ausgewählt ist aus einer Gruppe von Parametern, bestehend aus Fahrzeugbeschleunigung, Fahrzeugverzögerung, Fahrzeugquerbeschleunigung, Fahrzeugseitenführungskraft, Bremsdruck, Lenkradwinkel, Fahrzeugradgierposition, Fahrzeughöhe, Fahrzeuggeschwindigkeit, Motorbetriebstemperatur und Kombinationen davon.
In der folgenden Beschreibung werden mehrere bevorzugte Ausführungsformen des aktiven Motorhaubenlüftungssystems sowie das zugehörige Verfahren zum Einstellen der aerodynamischen Balance eines Kraftfahrzeugs durch das aktive Motorhaubenlüftungssystem gezeigt und beschrieben. Es versteht sich, dass das aktive Motorhaubenlüftungssystem und das zugehörige Verfahren zu anderen, unterschiedlichen Ausführungsformen in der Lage sind und deren mehrere Details zur Modifikation in verschiedenen, offensichtlichen Aspekten in der Lage sind, ohne jeweils von dem aktiven Motorhaubenlüftungssystem und Verfahren, wie in den folgenden Patentansprüchen dargelegt und beschrieben, abzuweichen. Dementsprechend sind die Zeichnungen und Beschreibungen ihrem Wesen nach als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten.
Figurenliste
Die beigefügten hierin einbezogenen und einen Teil der Beschreibung bildenden Zeichnungsfiguren veranschaulichen mehrere Aspekte des aktiven Motorhaubenlüftungssystems und des zugehörigen Verfahrens zum Einstellen der aerodynamischen Balance eines Kraftfahrzeugs durch das aktive Motorhaubenlüftungssystem und dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, bestimmte Prinzipien davon zu erläutern. In den Zeichnungsfiguren gilt:

1 ist ein schematisches Blockdiagramm des aktiven Motorhaubenlüftungssystems.
2a ist eine schematische Seitenaufrissansicht einer Motorhaubenlüftungsöffnung des aktiven Motorhaubenlüftungssystems, wobei sich deren Verschluss in einer geschlossenen Stellung befindet.
2b ist eine Ansicht, die 2a ähnlich ist, den Verschluss der Motorhaubenlüftungsöffnung jedoch in einer vollständig geöffneten Stellung veranschaulicht.
3 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Kraftfahrzeugs, in welches das aktive Motorhaubenlüftungssystem integriert ist.
4 ist ein Steuerlogik-Ablaufdiagramm zum Verwenden des aktiven Motorhaubenlüftungssystems, um die aerodynamische Balance des Kraftfahrzeugs zu steuern.

Nun erfolgt eine detaillierte Bezugnahme auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen des aktiven Motorhaubenlüftungssystems und des zugehörigen Verfahrens zum Steuern der aerodynamischen Balance, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungsfiguren veranschaulicht sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nun wird auf die 1-3 Bezug genommen, die zusammen das neue und verbesserte aktive Motorhaubenlüftungssystem 10 vollumfänglich veranschaulichen. Dieses aktive Motorhaubenlüftungssystem 10 stellt einen ersten Betriebsmodus bereit, der eine Einstellung der aerodynamischen Balance vorsieht und einen zweiten Betriebsmodus, der die Einleitung von Motorraumluft in den HLK-Lufteinlass des mit dem aktiven Motorhaubenlüftungssystem ausgestatteten Kraftfahrzeugs minimiert. Wie in 1 gezeigt, beinhaltet das aktive Motorhaubenlüftungssystem 10 eine Motorhaubenlüftungsöffnung 12 einschließlich eines Verschlusses 14. Dieser Verschluss 14 ist zwischen einer geschlossenen Stellung, wie in 2a veranschaulicht, und einer geöffneten Stellung, wie in 2b veranschaulicht, verstellbar. In einigen Ausführungsformen ist der Verschluss 14 stufenlos zwischen der geöffneten Stellung und der geschlossenen Stellung verstellbar, um eine bessere Feinanpassung der aerodynamischen Balance des mit dem aktiven Motorhaubenlüftungssystem 10 ausgestatteten Kraftfahrzeugs zu ermöglichen. Wie in 2a und 2b veranschaulicht, kann der Verschluss 14 eine Vielzahl von Klappen 16 umfassen. Es ist hier zu beachten, dass andere Verschlussstrukturen verwendet werden könnten.
Das aktive Motorhaubenlüftungssystem 10 beinhaltet außerdem ein Steuermodul 18, das ausgelegt ist, die aerodynamische Balance des mit dem aktiven Motorhaubenlüftungssystem 10 ausgestatteten Kraftfahrzeugs V einzustellen. Wie in 1 veranschaulicht ist, beinhaltet das Steuermodul 18 eine Steuerung 22 und einen Aktor 24. Der Aktor 24 dient dazu, den Verschluss 14 als Reaktion auf die Steuerung 22 zu öffnen und zu schließen. Wie in 3 veranschaulicht, beinhaltet das Kraftfahrzeug V zwei Motorhaubenlüftungsöffnungen 12 in der Motorhaube H des Kraftfahrzeugs. Wie anhand der folgenden Beschreibung ersichtlich wird, wird die aerodynamische Balance des Kraftfahrzeugs V durch Öffnen und Schließen des Verschlusses 14 jeder Motorhaubenlüftungsöffnung 12 eingestellt.
Die Steuerung 22 kann eine Rechenvorrichtung umfassen, wie etwa einen dedizierten Mikroprozessor oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit (Electronic Control Unit - ECU), der/die gemäß Anweisungen von geeigneter Steuerungssoftware betrieben wird. Entsprechend kann die Steuerung 22 einen oder mehrere Prozessoren, einen oder mehrere Speicher und eine oder mehrere Netzwerkschnittstellen umfassen, die alle über einen Kommunikationsbus miteinander kommunizieren. Der Aktor 24 kann im Wesentlichen jede beliebige Form annehmen, die für den Zweck des Verstellens des Verschlusses 14 zwischen der geschlossenen und geöffneten Stellung geeignet ist. Somit versteht es sich, dass der Aktor 24 einen Motorvakuumaktor, einen elektrischen Aktor, einen Magnet, einen pneumatischen Aktor und einen hydraulischen Aktor umfassen kann. Jede geeignete Verbindung 26 eines im Fach bekannten Typs kann verwendet werden, um den Aktor 24 mit dem Verschluss 14 zu verbinden.
Insbesondere kann die Steuerung 22 ausgelegt sein, den Verschluss 14 zu schließen, um den vorderen Abtrieb zu verringern und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs V zu erhöhen, wenn die Verzögerung des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Verzögerung übersteigt. Außerdem kann die Steuerung 22 ausgelegt sein, den Verschluss 14 zu öffnen, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs V zu verringern, wenn die aktuelle Seitenführungskraft des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Seitenführungskraft übersteigt. Ferner kann die Steuerung 22 ausgelegt sein, den Verschluss 14 zu schließen, um den vorderen Abtrieb zu verringern und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs V zu erhöhen, wenn ein aufgebrachter Bremsdruck einen vorbestimmten Bremsdruck übersteigt.
Die Steuerung 22 kann auch ausgelegt sein, den Verschluss 14 zu öffnen, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs V zu verringern, wenn ein aktueller Lenkradwinkel einen vorbestimmten Lenkradwinkel übersteigt. Außerdem kann die Steuerung 22 ausgelegt sein, den Verschluss zu öffnen, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs V zu verringern, wenn eine aktuelle Radgierposition eine vorbestimmte Radgierposition links oder rechts vom Mittelpunkt übersteigt. Die Steuerung 22 kann auch ausgelegt sein, den Verschluss 14 zu öffnen, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs V zu verringern, wenn eine aktuelle Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Querbeschleunigung übersteigt.
Die Steuerung 22 kann auch ausgelegt sein, den Verschluss 14 zu schließen, um den vorderen Abtrieb zu verringern und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs V zu erhöhen, wenn eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Geschwindigkeit übersteigt. Ferner kann die Steuerung 22 ausgelegt sein, den Verschluss 14 zu schließen, um den vorderen Abtrieb zu verringern und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs V zu erhöhen, wenn eine aktuelle Beschleunigung des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Beschleunigung übersteigt. Durch Erhöhen oder Verringern des vorderen Abtriebs und des hinteren Abtriebs des Kraftfahrzeugs ist es möglich, die aerodynamische Gesamtbalance des Kraftfahrzeugs dynamisch einzustellen, um die Kraftfahrzeugleistung sowie den Fahrerkomfort und die Konfidenz als Reaktion auf im Wesentlichen jegliche vorhersehbaren Betriebsbedingungen zu optimieren.
Zu diesem Zweck kann die Steuerung 22 ausgelegt sein, eine Vielzahl von Dateneingängen 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42 und 44 zu beinhalten. Diese Dateneingänge 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 sind mit verschiedenen Vorrichtungen 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62 zum Überwachen verschiedener Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs V verbunden.
In der veranschaulichten Ausführungsform ist der erste Dateneingang 28 mit einer Beschleunigungsüberwachungsvorrichtung 46 verbunden. Der zweite Dateneingang 30 ist mit einer Verzögerungsüberwachungsvorrichtung 48 verbunden. Der dritte Dateneingang 32 ist mit einer Querbeschleunigungsüberwachungsvorrichtung 50 verbunden. Der vierte Dateneingang 34 ist mit einer Bremsdrucküberwachungsvorrichtung 52 verbunden. Der fünfte Dateneingang 36 ist mit einer Lenkradwinkelüberwachungsvorrichtung 54 verbunden. Der sechste Dateneingang 38 ist mit einer Fahrzeugradgierpositionsüberwachungsvorrichtung 56 verbunden. Der siebente Dateneingang 40 ist mit einer Fahrzeughöhenüberwachungsvorrichtung 58 verbunden. Der achte Dateneingang 42 ist mit einer Fahrzeuggeschwindigkeitsüberwachungsvorrichtung 60 verbunden. Der neunte Dateneingang 44 ist mit einer Motorbetriebstemperaturüberwachungsvorrichtung 62 verbunden. Jede der Überwachungsvorrichtungen 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62 gehört zu einem im Fach bekannten für ihren beabsichtigten Zweck geeigneten Typ und kann zum Beispiel Beschleunigungsmesser, Potentiometer, Drucksensoren, Positionssensoren, Temperatursensoren oder andere bekannte Vorrichtungen umfassen.
Wie in 3 veranschaulicht, ist ein Frischlufteinlass I des Heizungs-, Lüftungs-, Klimatisierungssystems (HLK-System) an der Verkleidung C des Kraftfahrzeugs V in der Nähe jedoch hinter den Motorhaubenlüftungsöffnungen 12 bereitgestellt. Die Steuerung 22 ist ausgelegt, den Verschluss 14 zu schließen und dadurch das Eindringen von Motorraumluft in den stromabwärtigen HLK-Frischlufteinlass I des Kraftfahrzeugs V zu minimieren, wenn bestimmte Betriebsparameter erfüllt sind. Zum Beispiel kann die Steuerung 22 ausgelegt sein, den Verschluss 14 zu schließen, wenn eine aktuelle Betriebstemperatur des Kraftfahrzeugs V, wie bei dem neunten Dateneingang 44 durch die Motorbetriebstemperaturüberwachungsvorrichtung 60 angegeben, unter einer vorbestimmten Temperatur liegt und eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, wie durch die bei dem achten Dateneingang 42 von der Fahrzeuggeschwindigkeitsüberwachungsvorrichtung 60 erhaltenen Daten angegeben, unter einer vorbestimmten Geschwindigkeit liegt, bei der über die Motorhaube H strömende Luft eine wesentliche Aufnahme von Motorraumluft, die nach oben durch die Motorhaubenlüftungsöffnung 12 in den HLK-Frischlufteinlass I strömt, verhindert. Vorteilhafterweise dient dies dazu, den Betriebswirkungsgrad des HLK-Systems und insbesondere der Klimaanlage an heißen Sommertagen zu verbessern. Außerdem verbessert es die Qualität der in das HLK-System gesaugten Luft.
Entsprechend der vorstehenden Beschreibung wird ein Verfahren zum Einstellen der aerodynamischen Balance eines Kraftfahrzeugs V bereitgestellt, wobei dieses Kraftfahrzeug V ein aktives Motorhaubenlüftungssystem 10 mit einem Verschluss 14, der zwischen einer geschlossenen Stellung wie in 2a veranschaulicht, und einer geöffneten Stellung, wie in 2b veranschaulicht, verstellbar ist, beinhaltet. Dieses Verfahren kann weitgehend als die folgenden Schritte umfassend beschrieben werden: Öffnen des Verschlusses 14, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs V zu verringern und Schließen des Verschlusses, um den vorderen Abtrieb zu verringern und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu erhöhen, als Reaktion auf eine sich verändernde Fahrzeugdynamik, wenn das Kraftfahrzeug beschleunigt, verzögert, Kurven fährt und bremst. Somit beinhaltet das Verfahren den Schritt des Schließens des Verschlusses 14 durch den Betrieb eines Steuermoduls 18, wenn das Kraftfahrzeug über einer vorbestimmten Verzögerungsrate verzögert, wie durch bei dem zweiten Dateneingang 30 von der Verzögerungsüberwachungsvorrichtung 48 empfangene Daten angezeigt.
Das Verfahren kann den Schritt des Öffnens des Verschlusses 14 durch den Betrieb des Steuermoduls 18 beinhalten, wenn mit einer vorbestimmten Seitenführungskraft eine Kurve gefahren wird, wie durch bei dem dritten Dateneingang 32 von der Seitenführungskraftüberwachungsvorrichtung 50 empfangene Daten angezeigt.
Das Verfahren kann den Schritt des Schließens des Verschlusses 14 durch den Betrieb des Steuermoduls 18 beinhalten, wenn über einer vorbestimmten Beschleunigungsrate beschleunigt wird, wie durch bei dem ersten Dateneingang 28 von der Beschleunigungsüberwachungsvorrichtung 46 empfangene Daten angezeigt. Dadurch werden der Fahrzeugluftwiderstand verringert und die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs verbessert.
Das Verfahren kann auch den Schritt des Schließens des Verschlusses 14 durch den Betrieb des Steuermoduls 18 beinhalten, wenn über einer vorbestimmten Geschwindigkeit gefahren wird, wie durch bei dem achten Dateneingang 42 von der Fahrzeuggeschwindigkeitsüberwachungsvorrichtung 60 empfangene Daten angezeigt. Wiederum werden dadurch der Luftwiderstand und die Hochgeschwindigkeitsleistung des Kraftfahrzeugs verbessert. Außerdem verbessert dies den Brennstoffwirkungsgrad bei hohen Geschwindigkeiten.
Das Verfahren kann auch den Schritt des Schließens des Verschlusses 14 durch den Betrieb des Steuermoduls 18 beinhalten, um den vorderen Abtrieb zu verringern und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs V zu erhöhen, wenn ein aufgebrachter Bremsdruck einen vorbestimmten Bremsdruck übersteigt, wie durch bei dem vierten Dateneingang 34 von der Bremsdrucküberwachungsvorrichtung 52 empfangene Daten angezeigt. Beim Bremsen neigt sich das Kraftfahrzeug nach vorn, verlagert Gewicht auf die Vorderräder und fügt Abtrieb durch den hervorgerufenen Neigungswinkel hinzu. Durch das Schließen des Motorhaubenlüftungsöffnungsverschlusses 14 wird der vordere Abtrieb verringert und der hintere Abtrieb erhöht, dabei wird der Neigung des Kraftfahrzeugs entgegengewirkt, die Neigungsempfindlichkeit verringert und ermöglicht, dass eine normalere Kraft auf die Hinterräder wirkt. Dadurch können die Hinterradbremsen wirksamer sein.
Das Verfahren kann auch den Schritt des Öffnens des Verschlusses 14 durch den Betrieb des Steuermoduls 18 beinhalten, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs V zu verringern, wenn der aktuelle Lenkradwinkel einen vorbestimmten Lenkradwinkel übersteigt, wie durch bei dem fünften Dateneingang 36 von der Lenkradwinkelüberwachungsvorrichtung 54 empfangene Daten angezeigt.
Das Verfahren kann auch den Schritt des Öffnens des Verschlusses 14 durch den Betrieb des Steuermoduls 18 beinhalten, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs V zu verringern, wenn die aktuelle Radgierposition eine vorbestimmte Radgierposition übersteigt, wie durch bei dem sechsten Dateneingang 38 von der Radgierpositionsüberwachungsvorrichtung 56 empfangene Daten angezeigt.
Ferner kann das Verfahren weiterhin auch den Schritt des Öffnens des Verschlusses 14 beinhalten, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs V zu verringern, wenn die Fahrzeughöhe eine vorbestimmte Fahrzeughöhe übersteigt, wie durch bei dem siebten Dateneingang 40 von der Bremsdrucküberwachungsvorrichtung 58 empfangene Daten angezeigt. In diesem Beispiel ist die Fahrzeughöhe, die überwacht wird, die Fahrzeughöhe am vorderen Ende des Kraftfahrzeugs.
Es versteht sich, dass in der vorstehenden Beschreibung das Verfahren auch den Schritt des Überwachens, durch wenigstens eine Überwachungsvorrichtung 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, eines Parameters beinhalten kann, der ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus Fahrzeugbeschleunigung, Fahrzeugverzögerung, Fahrzeugquerbeschleunigung, Fahrzeugseitenführungskraft, Bremsdruck, Lenkradwinkel, Fahrzeugradgierposition, Fahrzeughöhe, Fahrzeuggeschwindigkeit, Motorbetriebstemperatur und Kombinationen davon.
Nun wird auf 4 Bezug genommen, die ein mögliches Steuerlogik-Ablaufdiagramm 100 für das aktive Motorhaubenlüftungssystem 10 veranschaulicht. Die Steuerung 22 des Steuermoduls 18 der aktiven Motorhaubenlüftungsöffnung kommuniziert mit den verschiedenen Überwachungsvorrichtungen 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62 durch das Computer Area Network (CAN), das bei Block 102 veranschaulicht ist.
In der veranschaulichten Ausführungsform fragt die Steuerung 22 des Steuermoduls 18 bei Block 104, ob eine Verringerung des Luftwiderstands erforderlich ist. Ist keine Verringerung des Luftwiderstands erforderlich, werden bei Block 106 keine Maßnahmen ergriffen. Ist dagegen eine Verringerung des Luftwiderstands erforderlich, um die Fahrzeugstabilität oder die Leistung zum Beispiel bei der Fahrt mit maximaler Geschwindigkeit zu verbessern oder um die Beschleunigung zu erhöhen, wie bei Block 108 veranschaulicht, schließt das Steuermodul 18 den Verschluss 14 der Motorhaubenlüftungsöffnung 12 bei Block 110.
Die Steuerung 22 des Steuermoduls 18 fragt bei Block 112, ob eine Erhöhung des hinteren Abtriebs erforderlich ist. Ist eine Erhöhung des hinteren Abtriebs erforderlich, um zum Beispiel die Fahrzeugstabilität bei hohen Geschwindigkeiten beim Kurvenfahren für Spurwechselmanöver oder für eine maximale Beschleunigung zu verbessern, wie in Block 114 angegeben, dann schließt das Steuermodul 18 den Verschluss 14 der Motorhaubenlüftungsöffnung 12 bei Block 110. Ist dagegen bei Block 112 keine Erhöhung des hinteren Abtriebs erforderlich, werden bei Block 106 keine Maßnahmen ergriffen.
Die Steuerung 22 des Steuermoduls 18 fragt bei Block 116, ob eine Erhöhung des vorderen Abtriebs erforderlich ist. Ist keine Erhöhung des vorderen Abtriebs erforderlich, werden bei Block 106 keine Maßnahmen ergriffen. Ist dagegen eine Erhöhung des vorderen Abtriebs erforderlich, um zum Beispiel eine verbesserte Stabilität beim Bremsen und Kurvenfahren bereitzustellen, wie in Block 118 angegeben, dann öffnet das Steuermodul 18 den Verschluss 14 der Motorhaubenlüftungsöffnung 12 für eine maximale Fronthaftung, um eine frontgetriebene aerodynamische Balance und verbesserte Stabilität bereitzustellen, wie bei Block 120 veranschaulicht.
Das Vorstehende wurde zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung dargelegt. Es erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit und soll die Ausführungsformen nicht auf die genaue offenbarte Form beschränken. Naheliegende Modifikationen und Variationen sind angesichts der vorstehenden Lehren möglich. Zum Beispiel beinhaltet die veranschaulichte Ausführungsform eine Steuerung 22 mit neun Dateneingängen 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 zum Empfangen von Daten von neun Überwachungsvorrichtungen 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62. Es versteht sich, dass abhängig von der Steuerlogik der Steuerung auch nur zwei oder bis zu 10 oder mehr verwendet werden können, um der Steuerung 22 Daten bereitzustellen. Außerdem beinhaltet die veranschaulichte Ausführungsform separate Vorrichtungen 46, 48 zum Überwachen der Beschleunigung und Verzögerung des Kraftfahrzeugs V. In einigen Ausführungsformen dient eine Vorrichtung für beide Zwecke. Alle derartigen Modifikationen und Variationen befinden sich innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Patentansprüche, wenn diese entsprechend der Breite ausgelegt werden, zu der sie nach Recht, Gesetz und Billigkeit berechtigt sind.

Claims

Aktives Motorhaubenlüftungssystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend: eine Motorhaubenlüftungsöffnung einschließlich eines Verschlusses, der zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung verstellbar ist; und ein Steuermodul, das ausgelegt ist, eine aerodynamische Balance des Kraftfahrzeugs durch Öffnen und Schließen des Verschlusses einzustellen.
Aktives Motorhaubenlüftungssystem nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul eine Steuerung und einen Aktor beinhaltet, wobei der Aktor den Verschluss als Reaktion auf die Steuerung öffnet und schließt.
Aktives Motorhaubenlüftungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuerung ausgelegt ist, den Verschluss zu schließen, um den vorderen Abtrieb zu verringern und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu erhöhen, wenn eine Verzögerung des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Verzögerung übersteigt.
Aktives Motorhaubenlüftungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuerung ausgelegt ist, den Verschluss zu öffnen, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu verringern, wenn eine aktuelle Seitenführungskraft des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Seitenführungskraft übersteigt.
Aktives Motorhaubenlüftungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuerung ausgelegt ist, den Verschluss zu schließen, um den vorderen Abtrieb zu verringern und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu erhöhen, wenn ein aufgebrachter Bremsdruck einen vorbestimmten Bremsdruck übersteigt.
Aktives Motorhaubenlüftungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuerung ausgelegt ist, den Verschluss zu öffnen, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu verringern, wenn ein aktueller Lenkradwinkel einen vorbestimmten Lenkradwinkel übersteigt.
Aktives Motorhaubenlüftungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuerung ausgelegt ist, den Verschluss zu öffnen, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu verringern, wenn eine aktuelle Radgierposition eine vorbestimmte Radgierposition übersteigt.
Aktives Motorhaubenlüftungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuerung ausgelegt ist, den Verschluss zu öffnen, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu verringern, wenn eine aktuelle Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Querbeschleunigung übersteigt.
Aktives Motorhaubenlüftungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuerung ausgelegt ist, den Verschluss zu schließen, um den vorderen Abtrieb zu verringern und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu erhöhen, wenn eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Geschwindigkeit übersteigt.
Aktives Motorhaubenlüftungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuerung ausgelegt ist, den Verschluss zu schließen, um den vorderen Abtrieb zu verringern und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu erhöhen, wenn eine aktuelle Beschleunigung des Kraftfahrzeugs eine vorbestimmte Beschleunigung übersteigt.
Aktives Motorhaubenlüftungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuerung ausgelegt ist, den Verschluss zu schließen und dadurch das Eindringen von Motorraumluft in einen HLK-Frischlufteinlass des Kraftfahrzeugs zu minimieren.
Aktives Motorhaubenlüftungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuerung ausgelegt ist, den Verschluss zu schließen, wenn eine aktuelle Betriebstemperatur des Kraftfahrzeugs unter einer vorbestimmten Temperatur liegt und eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs unter einer vorbestimmten Geschwindigkeit liegt.
Aktives Motorhaubenlüftungssystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend: eine Motorhaubenlüftungsöffnung einschließlich eines Verschlusses, der zwischen einer geschlossenen Stellung und einer offenen Stellung verstellbar ist; und ein Steuermodul, das ausgelegt ist, den Verschluss zu schließen und dadurch das Eindringen von Motorraumluft in einen HLK-Frischlufteinlass des Kraftfahrzeugs zu minimieren.
Aktives Motorhaubenlüftungssystem nach Anspruch 13, wobei das Steuermodul ausgelegt ist, den Verschluss zu schließen, wenn eine aktuelle Betriebstemperatur des Kraftfahrzeugs unter einer vorbestimmten Temperatur liegt und eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs unter einer vorbestimmten Geschwindigkeit liegt.
Verfahren zum Einstellen der aerodynamischen Balance eines Kraftfahrzeugs einschließlich einer aktiven Motorhaubenlüftungsöffnung mit einem Verschluss, der zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung verstellbar ist, umfassend: Öffnen des Verschlusses, um den vorderen Abtrieb zu erhöhen und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu verringern, und Schließen des Verschlusses, um den vorderen Abtrieb zu verringern und den hinteren Abtrieb des Kraftfahrzeugs zu erhöhen.