本發(fā)明涉及一種尤其用于機(jī)動(dòng)車輛的擾流裝置以及一種用于調(diào)整擾流單元的方法。在現(xiàn)有技術(shù)中已知依賴于當(dāng)前的行駛狀況來調(diào)節(jié)擾流裝置的擾流單元。在此,能夠?qū)C(jī)動(dòng)車輛的有效的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)備的調(diào)整裝置或擾流單元進(jìn)行自動(dòng)控制。
背景技術(shù):
關(guān)于de102006009048b4例如已知用于機(jī)動(dòng)車輛的一種空氣引導(dǎo)裝置,該空氣引導(dǎo)裝置包括一個(gè)可調(diào)整的擾流元件和具有至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置。通過軸向固定的、可旋轉(zhuǎn)地支承的并且借助于該驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的一個(gè)螺紋轉(zhuǎn)軸(一個(gè)轉(zhuǎn)軸螺母安放在該螺紋轉(zhuǎn)軸上)可樞轉(zhuǎn)地鉸接一個(gè)耦合連桿。為了精確定位該擾流器元件,該驅(qū)動(dòng)電機(jī)與一個(gè)霍爾傳感器連接。一個(gè)蝸輪傳動(dòng)裝置用作驅(qū)動(dòng)器,該螺紋轉(zhuǎn)軸通過該蝸輪傳動(dòng)裝置與該驅(qū)動(dòng)電機(jī)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸連接。這導(dǎo)致一種自鎖式的系統(tǒng)。替代性地,該螺紋轉(zhuǎn)軸能夠通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)帶與該驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接。然后,在該驅(qū)動(dòng)電機(jī)與該螺紋轉(zhuǎn)軸之間的傳動(dòng)比能夠通過對(duì)應(yīng)的皮帶輪預(yù)先確定。
關(guān)于de10348285a1例如已知對(duì)用于機(jī)動(dòng)車輛的有效的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)備的調(diào)整裝置進(jìn)行自動(dòng)控制。在此,這些調(diào)整裝置借助于通過該車輛電池用直流電供應(yīng)的一個(gè)電動(dòng)機(jī)和連接在該電動(dòng)機(jī)下游的一個(gè)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)并且這些調(diào)整裝置的控制依賴于不同的參數(shù)(如該機(jī)動(dòng)車輛的行駛速度、減速度或加速度)進(jìn)行。為了改善控制,在該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的特征圖表中保存一個(gè)程序,該程序包含用于該機(jī)動(dòng)車輛的有效的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)備中的至少一者的調(diào)整特性和定位特性。通過霍爾傳感器或?qū)D(zhuǎn)速的檢測(cè)和傳輸能夠相應(yīng)地檢測(cè)例如一個(gè)后部擾流器的當(dāng)前位置并且能夠依賴于當(dāng)前的行駛條件相應(yīng)地調(diào)節(jié)該后部擾流器的位置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種用于調(diào)整擾流裝置的擾流單元的改善的方法和一種尤其用于機(jī)動(dòng)車輛的改善的擾流裝置。
該目的通過根據(jù)本發(fā)明的方法并且通過根據(jù)本發(fā)明的擾流裝置而實(shí)現(xiàn)。從發(fā)明概述和實(shí)施例說明中得出本發(fā)明的其他的優(yōu)點(diǎn)和特征。
根據(jù)本發(fā)明的方法用于調(diào)整尤其機(jī)動(dòng)車輛的擾流裝置的擾流單元。在此,該擾流單元從一個(gè)第一位置轉(zhuǎn)移到一個(gè)第二位置。獲得在該第一位置(作為當(dāng)前位置或起始位置)與該第二位置之間的位置差的特征值。依賴于該特征值導(dǎo)出并且尤其調(diào)節(jié)該擾流單元的移動(dòng)速度。
根據(jù)本發(fā)明的方法具有許多優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)在于,尤其在或大體上在調(diào)整開始前獲得在該第一位置與該第二位置之間的位置差的特征值?,F(xiàn)在,依賴于該特征值導(dǎo)出并且尤其調(diào)節(jié)該擾流單元的移動(dòng)速度。這意味著,該擾流單元的移動(dòng)速度依賴于該特征值并且由此依賴于在該第一位置與該第二位置之間的位置差。
原則上也可行的是,在從一個(gè)第一位置到一個(gè)第二位置的計(jì)劃的位置改變的情況下,直接以具有預(yù)定的移動(dòng)速度的位置改變開始,并且與此并行地或在開始后緊接著獲得在該此時(shí)當(dāng)前位置與該第二位置之間的位置差,并且然后依賴于該位置差導(dǎo)出并且然后調(diào)節(jié)該擾流單元的移動(dòng)速度。
根據(jù)本發(fā)明獲得并且隨后優(yōu)選地預(yù)定該移動(dòng)速度。該第一位置與該第二位置在本發(fā)明意義上理解為有顯著區(qū)別的不同位置。本發(fā)明不涉及重新調(diào)整一個(gè)預(yù)定的位置,而涉及調(diào)節(jié)用于例如不同行駛條件的明顯不同的位置。
例如原則上在行經(jīng)城市和在陸地上行駛和/或在高速公路上行駛的情況下存在不同的行駛條件。在此典型的方式的出發(fā)點(diǎn)在于,在城市中駛過的速度顯著小于在公路上的速度,在公路上的速度進(jìn)而能夠顯著小于在高速公路的空閑路段中的速度。然而,除當(dāng)前速度外,當(dāng)前的轉(zhuǎn)彎狀況(kruvenlage)也可以起作用。此外,可以將其他因素考慮在內(nèi),如環(huán)境條件等。
實(shí)際上,應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的方法將該擾流裝置或該擾流裝置的擾流單元從一個(gè)第一位置轉(zhuǎn)移到一個(gè)第二位置,該第二位置更適合用于此時(shí)當(dāng)前的行駛條件。
當(dāng)該位置差較大時(shí),該特征值優(yōu)選地較大。在一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案中,當(dāng)該位置差較大時(shí),所導(dǎo)出的移動(dòng)速度也較大。能夠逐級(jí)地或連續(xù)地調(diào)節(jié)所導(dǎo)出的移動(dòng)速度。優(yōu)選地,如下獲得該待調(diào)節(jié)的移動(dòng)速度,使得該移動(dòng)速度總是小于預(yù)定的最大行駛速度。
在所有構(gòu)型中優(yōu)選的是,該位置差從至少一個(gè)移動(dòng)行程和/或至少一個(gè)移動(dòng)角度獲得??尚械氖?,考慮僅一個(gè)移動(dòng)行程或僅一個(gè)移動(dòng)角度??尚械牟⑶覂?yōu)選的尤其是,獲得并且考慮至少一個(gè)移動(dòng)行程和至少一個(gè)移動(dòng)角度。例如一個(gè)擾流單元可以伸出并且在其角位置中改變。多個(gè)組合的移動(dòng)行程和樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也是可行的。
在優(yōu)選的改進(jìn)方案中,在一次調(diào)整的起始區(qū)域中的當(dāng)前移動(dòng)速度小于在該調(diào)整的一個(gè)中間區(qū)域中的移動(dòng)速度。這意味著,在一次調(diào)整開始時(shí)優(yōu)選地預(yù)定一個(gè)較小的移動(dòng)速度。當(dāng)?shù)竭_(dá)該調(diào)整的中間區(qū)域時(shí),在該調(diào)整中當(dāng)前起作用的移動(dòng)速度然后優(yōu)選地提高到所導(dǎo)出的移動(dòng)速度。
在簡(jiǎn)單的情況下,在該調(diào)整開始時(shí)的一個(gè)起始區(qū)域中設(shè)定第一低的移動(dòng)速度。可行的并且優(yōu)選的也在于,在該起始區(qū)域中設(shè)置一個(gè)啟動(dòng)斜率(anfahrrampe)。于是,在該啟動(dòng)斜率的時(shí)間段上,優(yōu)選地將該移動(dòng)速度提高到至少大體上先前獲得的、導(dǎo)出的移動(dòng)速度。該移動(dòng)速度的提高可以從0線性地提高到所導(dǎo)出的移動(dòng)速度。其他的曲線走向也是可行的。
在優(yōu)選的改進(jìn)方案中,在一次調(diào)整的終止區(qū)域中的當(dāng)前移動(dòng)速度小于在一個(gè)中間區(qū)域中的移動(dòng)速度。特別優(yōu)選地,在該調(diào)整結(jié)束時(shí)的一個(gè)終止區(qū)域中降低該當(dāng)前移動(dòng)速度。該降低可以連續(xù)地或逐級(jí)地進(jìn)行。該終止區(qū)域尤其接近該第二位置。可行的是,該移動(dòng)速度沿著一個(gè)制動(dòng)斜率減小。該移動(dòng)速度可以減小至一個(gè)確定的值?;蛘咴撘苿?dòng)速度降低至最小移動(dòng)速度并且然后在達(dá)到該第二位置時(shí)直接減小至零。從該中間區(qū)域中的所導(dǎo)出的移動(dòng)速度至到達(dá)該第二位置時(shí)的完全停止的線性走向或還有其他的曲線走向是可行的。在計(jì)算該移動(dòng)速度的曲線時(shí)可以考慮過沖過程
在有利的改進(jìn)方案中,在該中間區(qū)域中,至少大體上設(shè)定為所導(dǎo)出的移動(dòng)速度。在該中間區(qū)域中的移動(dòng)速度至少局部地尤其保持在所導(dǎo)出的移動(dòng)速度的值。
優(yōu)選地,在該調(diào)整的終止區(qū)域和/或該起始區(qū)域中的當(dāng)前移動(dòng)速度大于一個(gè)最低速度。該最低速度例如能夠通過該驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生,該驅(qū)動(dòng)器只有在最低轉(zhuǎn)速或類似情況下才確??煽康墓δ堋?/p>
在所有構(gòu)型中特別優(yōu)選的是,移動(dòng)速度通過脈沖寬度調(diào)制進(jìn)行設(shè)定。在此,進(jìn)行例如該驅(qū)動(dòng)裝置的電壓供應(yīng)的周期性接通和關(guān)斷。該周期性的開關(guān)過程以如此高的頻率進(jìn)行:該驅(qū)動(dòng)裝置僅檢測(cè)或傳輸有效的平均值。通過通相位(ein-phasen)與斷相位(aus-phasen)之間的比率能夠這樣設(shè)定任意的有效的電壓并且由此在寬界限內(nèi)設(shè)定任意的移動(dòng)速度。
優(yōu)選地連續(xù)進(jìn)行在該最低速度與所導(dǎo)出的移動(dòng)速度之間的移動(dòng)速度的改變。該移動(dòng)速度的改變(即加速度或減速度)可以線性地以平坦的末端或s形地進(jìn)行,使得在這些單獨(dú)的速度范圍內(nèi)存在軟過渡。
在所有構(gòu)型中特別優(yōu)選的是,周期性地獲得該擾流單元的當(dāng)前位置的至少一個(gè)度量。用于一個(gè)當(dāng)前位置的此類度量例如能夠通過一個(gè)位置傳感器獲得,該位置傳感器輸出該當(dāng)前位置。也可行的是,通過一個(gè)相關(guān)的傳感器檢測(cè)一個(gè)測(cè)量值,從該測(cè)量值能夠?qū)С鲈摂_流單元的當(dāng)前位置。然而也可行的是,通過對(duì)這些運(yùn)行過程的檢測(cè)(沒有直接的傳感器)相應(yīng)地推導(dǎo)出該位置。例如能夠通過檢測(cè)轉(zhuǎn)速和存在對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)時(shí)間段推導(dǎo)出該擾流單元的一個(gè)位置??赡芑烊氲奈恢谜`差能夠通過一個(gè)末端開關(guān)器或類似物排除。
在所有構(gòu)型中有利的是,該終止區(qū)域包括一個(gè)制動(dòng)區(qū)段。該制動(dòng)區(qū)段優(yōu)選地在一個(gè)預(yù)定的位置差上延伸。在該制動(dòng)區(qū)段內(nèi),優(yōu)選地以最小速度并且例如該最低速度調(diào)整該擾流單元。這導(dǎo)致,該終止區(qū)域接近結(jié)束時(shí),以較小的速度移動(dòng)該擾流單元,由此產(chǎn)生較小的噪聲并且也實(shí)現(xiàn)在該擾流單元移動(dòng)中的更好的聲學(xué)特性。
該制動(dòng)區(qū)段可以限定一個(gè)預(yù)定的角度范圍或一個(gè)預(yù)定的距離。在所有構(gòu)型中可行的是,該制動(dòng)區(qū)段的位置差也依賴于所導(dǎo)出的移動(dòng)速度。這樣在高的所導(dǎo)出的移動(dòng)速度下該制動(dòng)區(qū)段可以例如選擇為比在小的所導(dǎo)出的移動(dòng)速度下更長(zhǎng),其中,原則上也只需要較小的制動(dòng)行程即可制動(dòng)該擾流單元。
一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的擾流裝置尤其設(shè)置為用于機(jī)動(dòng)車輛并且包括至少一個(gè)擾流單元,至少一個(gè)用于調(diào)整該擾流單元的驅(qū)動(dòng)裝置,至少一個(gè)用于檢測(cè)該擾流單元的當(dāng)前位置的度量的傳感器裝置以及一個(gè)用于控制該驅(qū)動(dòng)裝置的相關(guān)的控制裝置。在此該控制裝置設(shè)置并且構(gòu)造用于,在將該擾流單元從一個(gè)第一位置調(diào)整到一個(gè)第二位置時(shí),尤其首先獲得在該第一位置與該第二位置之間的位置差的特征值并且依賴于該特征值導(dǎo)出該擾流單元的移動(dòng)速度。
根據(jù)本發(fā)明的擾流裝置同樣具有許多優(yōu)點(diǎn)。該擾流裝置還可以包括多個(gè)擾流單元,這些擾流單元相應(yīng)地也可以被稱為空氣引導(dǎo)裝置或有效的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)備。
本發(fā)明總體上提供一種有利的擾流裝置和一種用于調(diào)整擾流裝置的至少一個(gè)擾流單元的有利方法。通過本發(fā)明能夠提高擾流單元的重要性并且能夠?qū)崿F(xiàn)擾流單元的改善的聲學(xué)特性及更和諧的移動(dòng)過程。在此,依賴于該待經(jīng)過的區(qū)段或在該第一或當(dāng)前位置與該待爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)的第二位置之間的位置差來例如調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速。簡(jiǎn)而言之,以高速度駛過大的調(diào)整行程并且以低的速度駛過小的調(diào)整行程。
優(yōu)選地在該起始區(qū)域或該終止區(qū)域處進(jìn)行緩慢的啟動(dòng)和緩慢的制動(dòng)。由此在該擾流裝置的機(jī)械零件處尤其也實(shí)現(xiàn)減小調(diào)整噪聲。這樣在使用傳動(dòng)裝置的情況下通過平緩地貼合這些傳動(dòng)齒輪例如實(shí)現(xiàn)較小的噪聲。同時(shí),尤其將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)疊加以用于確保該轉(zhuǎn)速曲線。在簡(jiǎn)單的情況下,依賴于在該第二位置與該第一位置之間的位置差在該移動(dòng)過程開始時(shí)選擇移動(dòng)速度和尤其轉(zhuǎn)速。
總體上得出該擾流裝置的擾流單元的和諧的移動(dòng),因?yàn)樵撘苿?dòng)速度或轉(zhuǎn)速適配于該待經(jīng)過的區(qū)段或該位置差。
如果使用多個(gè)擾流單元或擾流裝置,可以在對(duì)應(yīng)擾流裝置的對(duì)應(yīng)擾流單元中同樣移動(dòng)。
通過脈沖寬度調(diào)制方法對(duì)該移動(dòng)速度的調(diào)節(jié)能夠以簡(jiǎn)單的方式方法相應(yīng)地在當(dāng)前設(shè)定最佳的移動(dòng)速度。
附圖說明
從實(shí)施例中得出本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)和特征,以下將參照附圖對(duì)該實(shí)施例進(jìn)行說明。
在附圖中示出:
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的擾流裝置的大幅度簡(jiǎn)化和示意性的圖示;
圖2示出在該調(diào)整移動(dòng)過程中該移動(dòng)速度的時(shí)間曲線的大幅度示意性的圖表;并且
圖3示出具有通過該位置差的所導(dǎo)出的移動(dòng)速度的示意性圖表。
具體實(shí)施方式
以下參照這些附圖1至3詳細(xì)解釋本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖1中以大幅度示意性的視圖示出一個(gè)擾流裝置1的原理圖示,該擾流裝置在此具有一個(gè)可調(diào)整的擾流單元2。
一個(gè)尤其電氣的驅(qū)動(dòng)裝置21用于將該擾流單元2從該實(shí)線示出的第一位置3調(diào)整到該虛線示出的第二位置4。一個(gè)傳感器裝置22檢測(cè)該擾流單元2的當(dāng)前位置。在此,該傳感器裝置22和該驅(qū)動(dòng)裝置21都與一個(gè)控制裝置25連接。該控制裝置可以整合在該擾流裝置1內(nèi)。也可行的是,該控制裝置25僅是相關(guān)聯(lián)的并且例如用作該機(jī)動(dòng)車輛的中央控制裝置。
在此在圖1中示出一個(gè)擾流單元2,該擾流單元在從一個(gè)第一位置3轉(zhuǎn)移至該第二位置4的情況下移動(dòng)一個(gè)移動(dòng)行程9并且同時(shí)-或此后-樞轉(zhuǎn)一個(gè)移動(dòng)角度10。也可行的是,多個(gè)例如線性的移動(dòng)行程和多個(gè)樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被實(shí)施或是必須的,以便將該擾流單元2從該第一位置3轉(zhuǎn)移至該第二位置4。
在圖1中所示的位置中,該擾流單元2位于該第一位置3中,該第一位置在這種情況下現(xiàn)在是當(dāng)前位置18。在將該擾流單元2轉(zhuǎn)移至該第二位置4后,該第二擾流單元2位于該第二位置4中,該第二位置此時(shí)是當(dāng)前位置18。
參照?qǐng)D2詳細(xì)解釋將該擾流單元2從該第一位置3轉(zhuǎn)移至該第二位置4。當(dāng)應(yīng)將該擾流單元2從一個(gè)第一位置3轉(zhuǎn)移至一個(gè)第二位置4時(shí),根據(jù)本發(fā)明確定一個(gè)位置差6。這例如于是可能是這種情況,即當(dāng)前行駛狀況發(fā)生改變并且為了更好的空氣動(dòng)力和/或?yàn)榱颂岣咝旭偘踩曰驗(yàn)榱烁纳菩旭偺匦裕摂_流單元2的一個(gè)另外的位置是更有利的。
然后,該控制裝置25分析當(dāng)前位置(即該第一位置3)和所爭(zhēng)取的位置(即該第二位置4)并且從該第一位置2和該第二位置3導(dǎo)出一個(gè)位置差6。對(duì)于該位置差6構(gòu)成一個(gè)代表性的特征值5,考慮該特征值以確定該待設(shè)定的移動(dòng)速度7。
具體地,在較大的位置差6的情況下導(dǎo)出的移動(dòng)速度7比在較小的位置差6的情況下更大。這意味著,當(dāng)該第二位置4遠(yuǎn)離該第一位置3時(shí),該擾流單元2用較大的移動(dòng)速度7移動(dòng)。當(dāng)該第二位置4安排為接近該第一位置3時(shí),該擾流單元2相反地用較小的速度移動(dòng)。由此得出更和諧的移動(dòng)過程并且產(chǎn)生較小的噪聲。
在此額外地在該起始區(qū)域11中連續(xù)地提高當(dāng)前移動(dòng)速度17。當(dāng)前移動(dòng)速度可以從0或也可以從最低速度14開始提高。在簡(jiǎn)單的情況中,該移動(dòng)速度在該起始區(qū)域11中線性地提高到所導(dǎo)出的并且待設(shè)定的移動(dòng)速度7,該移動(dòng)速度此時(shí)在該起始區(qū)域11的末端處實(shí)現(xiàn)。
在所示的實(shí)施例中,該移動(dòng)速度在該中間區(qū)域12內(nèi)保持恒定,直到達(dá)到該終止區(qū)域13。然后,當(dāng)前移動(dòng)速度減速。當(dāng)前移動(dòng)速度可以在該終止區(qū)域13中線性地減小至零。也可行的是,當(dāng)前移動(dòng)速度18線性地減小至該最低速度14并且在那里對(duì)于一個(gè)制動(dòng)區(qū)段19保持恒定。
該制動(dòng)區(qū)段尤其具有一個(gè)固定的并且預(yù)定的長(zhǎng)度或位置差20,使得通過該位置差20和與所導(dǎo)出的移動(dòng)速度7的變化速度16(制動(dòng))得出該終止區(qū)域13的開端。也可行的是,不移動(dòng)到區(qū)域“19”/“20”并且通過該變化速度(斜坡)“16”減速至移動(dòng)速度0。
在該第一位置3與該第二位置4之間的較小的位置差6的情況下,獲得在該中間區(qū)域12中的較小的移動(dòng)速度。由此,依賴于該待經(jīng)過的區(qū)段導(dǎo)出不同的移動(dòng)速度7。在較大的區(qū)段的情況下導(dǎo)出較大的移動(dòng)速度并且在較小的區(qū)段的情況下導(dǎo)出較小的移動(dòng)速度。
圖3示出用于確定一個(gè)導(dǎo)出的移動(dòng)速度7的2個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例。示出在一次調(diào)整開始時(shí)具有關(guān)于該位置差的移動(dòng)速度的一個(gè)圖表。實(shí)線所示是該待設(shè)定的移動(dòng)速度7關(guān)于在該調(diào)整開始時(shí)存在的調(diào)整行程或該位置差的一個(gè)曲線。在此,該曲線階躍式地走向并且以該最低速度14開始,該最低速度例如是必要的,以便確保該驅(qū)動(dòng)電機(jī)的可靠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如果該位置差達(dá)到確定的度量,該移動(dòng)速度被提升到第二階段等等。
虛線所示是一個(gè)變體,在該變體中在此畫一條直線穿過該實(shí)線的起點(diǎn)和終點(diǎn)。于是得出一個(gè)對(duì)應(yīng)于該位置差6的移動(dòng)速度7。該位置差6可以直接用作特征值5。也可以將該位置差6分類,以便確定特征值5。
總體上得出一種有利的擾流裝置和一種有利的方法以用于調(diào)節(jié)該擾流裝置,其中從一個(gè)當(dāng)前存在的第一位置到一個(gè)第二位置相應(yīng)地進(jìn)行對(duì)該擾流單元的合適的快速調(diào)整。在此,該待經(jīng)過的行程越大,該調(diào)整進(jìn)行得越快。在短的調(diào)整行程的情況下以合適的低速度進(jìn)行調(diào)整,以便避免頻繁的運(yùn)動(dòng)變化。
在該調(diào)整過程開始和結(jié)束時(shí),相應(yīng)地緩和地提高或緩和地減小該速度,使得例如在一個(gè)后部擾流器運(yùn)動(dòng)的情況下實(shí)現(xiàn)重要性和聲學(xué)特性的提高。