DE102016103398A1

DE102016103398A1 - An air guiding device for influencing an air flow on an underbody of a vehicle

Info

Publication number: DE102016103398A1
Application number: DE102016103398.7A
Authority: DE
Inventors: Tobias Stegmaier
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2017-08-31

Abstract

Luftleitvorrichtung (10) für die Beeinflussung einer Luftströmung (L) an einem Unterboden (110) eines Fahrzeugs (100), aufweisend ein linkes Luftleitelement (20) mit einer linken Lagervorrichtung (22) zur Lagerung an der linken Seite des Unterbodens (110) des Fahrzeugs (100) in Fahrtrichtung (FR) und ein rechtes Luftleitelement (30) mit einer rechten Lagervorrichtung (32) zur Lagerung an der rechten Seite des Unterbodens (110) des Fahrzeugs (100) in Fahrtrichtung (FR), wobei das linke Luftleitelement (20) und das rechte Luftleitelement (30) zwischen einer Ruheposition (RP) und wenigstens einer Wirkposition (WP) bewegbar gelagert sind.An air guiding device (10) for influencing an air flow (L) on an underbody (110) of a vehicle (100), comprising a left air guiding element (20) with a left bearing device (22) for mounting on the left side of the underbody (110) of the vehicle Vehicle (100) in the direction of travel (FR) and a right spoiler (30) with a right bearing device (32) for storage on the right side of the underbody (110) of the vehicle (100) in the direction of travel (FR), wherein the left spoiler ( 20) and the right-hand air-guiding element (30) are movably mounted between a rest position (RP) and at least one operative position (WP).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftleitvorrichtung für die Beeinflussung einer Luftströmung an einem Unterboden eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug mit einer solchen Luftleitvorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren für die Kontrolle der Bewegung von Luftleitelementen einer solchen Luftleitvorrichtung. The present invention relates to an air guiding device for influencing an air flow on an underbody of a vehicle, a vehicle having such an air guiding device and a corresponding method for controlling the movement of air guiding elements of such an air guiding device.

Es ist bekannt, dass bei Fahrzeugen, insbesondere im Sportwagensegment, die Aerodynamik von entscheidender Bedeutung ist. Sie hat Einfluss zum einen auf das sportliche Fahrverhalten, zum Beispiel die Kurvengeschwindigkeiten, aber auch auf den Kraftstoffverbrauch eines solchen Fahrzeugs. Somit ist es bekannt, Aufbauten in Form von Luftleitvorrichtungen einzusetzen, um gezielt die Aerodynamik, also die Beeinflussung von Luftströmen um das Fahrzeug, zu verändern. Die üblicherweise bekannten Luftleitvorrichtungen sind dabei an der Karosserie des Fahrzeugs aufgesetzt, um den Abtrieb des Fahrzeugs in Form von Spoilern zu erhöhen. Grundsätzlich ist es auch bekannt, den Unterboden des Fahrzeugs zu optimieren, um bei vorzugsweise möglichst glatter Ausgestaltung des Unterbodens die Unterströmung zu verbessern und den c_w-Wert als Luftwiderstandswert des Fahrzeugs zu reduzieren. Grundsätzlich sind auch Lösungen bekannt, die sich mit Spoilern auf der Unterseite des Fahrzeugs beschäftigen, wie dies zum Beispiel in der DE 10 2011 103 787 der Fall ist. Dort ist ein Spoilerflügel quer zur Fahrtrichtung angeordnet, welcher sich hinsichtlich seiner Winkelausprägung an unterschiedliche Fahrsituationen anpassen lässt. It is known that in vehicles, especially in the sports car segment, the aerodynamics is crucial. It has an influence on the one hand on the sporty driving, for example, the cornering speeds, but also on the fuel consumption of such a vehicle. Thus, it is known to use structures in the form of louvers in order to specifically change the aerodynamics, ie the influence of air currents around the vehicle. The conventionally known air guiding devices are placed on the body of the vehicle in order to increase the output of the vehicle in the form of spoilers. In principle, it is also known to optimize the underbody of the vehicle in order to improve the underflow when the design of the underbody is preferably as smooth as possible and to reduce the c _w value as the air resistance value of the vehicle. Basically, solutions are also known, which deal with spoilers on the underside of the vehicle, as for example in the DE 10 2011 103 787 the case is. There, a spoiler wing is arranged transversely to the direction of travel, which can be adapted to different driving situations in terms of its angular expression.

Nachteilhaft bei den bekannten Vorschlägen ist es, dass diese entweder keine oder nur eine geringe Beeinflussung von Luftströmung unterhalb des Fahrzeugs an dessen Unterboden zulassen. Sofern Spoilerflügel im Heckbereich des Fahrzeugs im Bereich dessen Unterbodens angeordnet sind, benötigen diese sehr viel Platz und einen hohen Aufwand hinsichtlich des mechanischen Stellgeräts. A disadvantage of the known proposals is that they allow either no or only a slight influence of air flow below the vehicle on the underbody. If spoiler blades are arranged in the rear region of the vehicle in the region of the underbody, they require a great deal of space and a high outlay with regard to the mechanical actuating device.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung in kostengünstiger und einfacher Weise die Aerodynamik des Fahrzeugs zu verbessern. It is an object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages described above. In particular, it is an object of the present invention in a cost effective and simple way to improve the aerodynamics of the vehicle.

Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Luftleitvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. The above object is achieved by a spoiler with the features of claim 1, a vehicle having the features of claim 7 and a method having the features of claim 10. Further features and details of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. In this case, features and details that are described in connection with the inventive air guiding device, of course, also in connection with the vehicle according to the invention and the method according to the invention and in each case vice versa, so that with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention always reciprocal reference is or can be ,

Eine erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung dient der Beeinflussung einer Luftströmung am Unterboden eines Fahrzeugs. Hierfür weist die Luftleitvorrichtung ein linkes Luftleitelement mit einer linken Lagervorrichtung zur Lagerung an der linken Seite des Unterbodens des Fahrzeugs in Fahrtrichtung auf. Weiter ist ein rechtes Luftleitelement mit einer rechten Lagervorrichtung zur Lagerung an der rechten Seite des Unterbodens des Fahrzeugs in Fahrtrichtung vorgesehen. Dabei sind das linke Luftleitelement und das rechte Luftleitelement zwischen einer Ruheposition und wenigstens einer Wirkposition bewegbar gelagert. An air guiding device according to the invention serves to influence an air flow on the underbody of a vehicle. For this purpose, the spoiler has a left spoiler with a left bearing device for storage on the left side of the underbody of the vehicle in the direction of travel. Further, a right spoiler with a right bearing device for storage on the right side of the underbody of the vehicle is provided in the direction of travel. In this case, the left air guide element and the right air guide element are movably mounted between a rest position and at least one active position.

Erfindungsgemäß sind also die Lagervorrichtungen für eine entsprechend erfindungsgemäße Anordnung an der linken und an der rechten Seite des Fahrzeugs in dessen Unterboden ausgebildet. Das bedeutet also, dass die Luftleitvorrichtung nach der Anbringung am Fahrzeug im Wesentlichen zweiteilig aufgebaut ist. Dabei ist eine mechanische Verbindung zwischen den beiden Lagervorrichtungen nicht zwangsläufig notwendig, jedoch grundsätzlich möglich. Insbesondere, wie dies später noch erläutert wird, sind die beiden Luftleitelemente im Bugbereich bzw. im Heckbereich, vorzugsweise in den jeweiligen Ecken des Unterbodens des Fahrzeugs im Bugbereich und im Heckbereich angeordnet. According to the invention, therefore, the storage devices are designed for a corresponding arrangement according to the invention on the left and on the right side of the vehicle in the underbody. This means that the spoiler device is constructed in two parts substantially after attachment to the vehicle. In this case, a mechanical connection between the two storage devices is not necessarily necessary, but in principle possible. In particular, as will be explained later, the two air guiding elements are arranged in the bow region or in the rear region, preferably in the respective corners of the underbody of the vehicle in the bow region and in the rear region.

Durch die entsprechende Anordnung bildet sich eine Beeinflussung der Luftströmung am Unterboden des Fahrzeugs an der linken Seite des Unterbodens und an der rechten Seite des Unterbodens aus. Die üblicherweise relativ gut beherrschbare Luftströmung im restlichen Bereich des Unterbodens, also zwischen der linken Seite und der rechten Seite des Unterbodens, bleibt vorzugsweise von den Luftleitelementen unbeeinflusst. Insbesondere ist die Beeinflussungszone des rechten Luftleitelements und des linken Luftleitelements jeweils ≤ 15 % der Gesamtbreite des Unterbodens des Fahrzeugs. By appropriate arrangement, an influence of the air flow on the underbody of the vehicle forms on the left side of the subfloor and on the right side of the subfloor. The usually relatively easy to control air flow in the remaining region of the subsoil, ie between the left side and the right side of the subfloor, preferably remains unaffected by the air guide elements. In particular, the influencing zone of the right-hand air-guiding element and of the left-hand air-guiding element is in each case ≦ 15% of the total width of the underbody of the vehicle.

Die Luftleitelemente können mithilfe der jeweiligen Lagervorrichtung zwischen einer Ruheposition und einer Wirkposition bewegt werden. Die Ruheposition und die Wirkposition unterscheiden sich dabei hinsichtlich der Beeinflussungsfunktionalität der Luftströmung. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass in der Ruheposition das jeweilige Luftleitelement einen geringeren Einfluss auf die umströmende Luftströmung ausübt, als dies in der Wirkposition der Fall ist. Dabei kann es bevorzugt sein, wenn in der Ruheposition das jeweilige Luftleitelement keinen oder nur einen minimalen Einfluss auf die umgebende Luftströmung ausübt. Mit anderen Worten kann das jeweilige Luftleitelement sich in Ruheposition in einen vollständig eingefahrenen Zustand im Unterboden befinden, so dass es von der umgebenden Luftströmung am Unterboden entkoppelt oder im Wesentlichen entkoppelt ist. Die jeweilige Wirkposition ist mit entsprechender Beeinflussung der Luftströmung behaftet. Das bedeutet also, dass das jeweilige Luftleitelement zumindest in seiner Wirkposition eine Veränderung der Strömungsqualität oder der Strömungsrichtung der umgebenden Luftströmung zur Verfügung stellt. Insbesondere zielt dies darauf ab, die Stabilität des Fahrzeugs zu erhöhen und höhere Geschwindigkeiten bzw. besseres Kurvenverhalten und ein verbessertes aerodynamisches Gesamtkonzept des Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen. The spoiler elements can be moved by means of the respective bearing device between a rest position and an operative position. The rest position and the effective position differ with respect to the influencing functionality of the air flow. In other words, this means that in the rest position the respective air guide exerts less influence on the air flow flowing around, as is the case in the operative position. It may be preferred if in the rest position, the respective air guide exerts no or only a minimal effect on the surrounding air flow. In other words, the respective air guiding element can be in the fully retracted state in the underbody in the rest position, so that it is decoupled from the surrounding air flow on the underbody or is substantially decoupled. The respective active position is subject to a corresponding influence on the air flow. This therefore means that the respective air-guiding element provides, at least in its operative position, a change in the flow quality or the flow direction of the surrounding air flow. In particular, this aims to increase the stability of the vehicle and to provide higher speeds or better cornering behavior and an improved aerodynamic overall concept of the vehicle.

Ein entscheidender Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Kompaktheit des Gesamtsystems der Luftleitvorrichtung. Während bei bekannten Lösungen gesamte Spoilersysteme am Unterboden des Fahrzeugs befestigt wurden und dementsprechend ein großer Platzbedarf notwendig war, kann erfindungsgemäß der Vorteil der verbesserten Aerodynamik mit sehr wenig Bauraum erzielt werden. Dies rührt daher, dass die Luftleitvorrichtung nun in zwei separate Luftleitelemente, nämlich das linke Luftleitelement und das rechte Luftleitelement, aufgeteilt ist, und auf diese Weise eine platzsparende Befestigung an der jeweils linken Seite und der rechten Seite des Unterbodens möglich wird. Der restliche Unterboden kann auf diese Weise frei konstruiert werden bzw. frei von entsprechenden Einbauten verbleiben. Dies führt insbesondere zu einer verbesserten Unterströmung im Zentralbereich des Unterbodens, welcher dementsprechend mit einer Verbesserung des c_w-Werts ausstattbar ist. A decisive advantage of the present invention is the compactness of the overall system of the spoiler. While in known solutions entire spoiler systems have been attached to the underbody of the vehicle and accordingly a large amount of space was necessary, according to the invention, the advantage of improved aerodynamics can be achieved with very little space. This is due to the fact that the air guiding device is now divided into two separate air guide elements, namely the left air guide element and the right air guide element, and in this way a space-saving attachment to the left side and the right side of the underbody is possible. The remaining subfloor can be freely constructed in this way or remain free of appropriate installations. This leads in particular to an improved underflow in the central region of the subfloor, which accordingly can be equipped with an improvement in the c _w value.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung ist es nun, dass zwischen der Ruheposition und der Wirkposition unterschiedliche Wirkzustände erreicht werden können. So kann beispielsweise bei normalem Fahrbetrieb das jeweilige Luftelement sich in der Ruheposition befinden, so dass eine Beeinflussung der Unterströmung der Luftströmung des Unterbodens unterbleibt oder im Wesentlichen unterbleibt. Dies führt zu einer Reduktion des Luftwiderstandes und damit zu einer Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugs. Jedoch ist es auch denkbar, dass die Wirkpositionen sich hinsichtlich ihrer Funktionalität unterscheiden. So kann eine erste Wirkposition beispielsweise auf eine Maximierung des Abtriebs hinzielen, um entsprechend sportliches Fahrverhalten des Fahrzeugs zu unterstützen. Eine zweite Wirkposition, welche selbstverständlich auch mit der Ruheposition korreliert sein kann oder diese sogar ausbildet, kann eine Optimierung der Luftströmung hinsichtlich des c_w-Werts des Fahrzeugs beinhalten. Somit kann eine erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung ein Umschalten zwischen unterschiedlichsten aerodynamischen Zuständen des Fahrzeugs ermöglichen, welche insbesondere sogar unterschiedlichem Fahrverhalten Rechnung tragen. Die Luftleitvorrichtung erlaubt es also, auf einen Kompromiss zwischen geringem Luftwiderstand und hohem Abtrieb für sportliches Fahrverhalten zu verzichten und durch die Flexibilität der Umschaltmöglichkeit zwischen Ruheposition und Wirkposition diese beiden konträre Vorgaben für ein Fahrzeug miteinander zu vereinen. Another advantage of the spoiler device according to the invention is that different states of action can be achieved between the rest position and the active position. Thus, for example, during normal driving operation, the respective air element are in the rest position, so that an influence of the underflow of the air flow of the subfloor is omitted or substantially omitted. This leads to a reduction of the air resistance and thus to an improvement of the fuel consumption of the vehicle. However, it is also conceivable that the active positions differ in terms of their functionality. For example, a first operative position may be aimed at maximizing the output in order to support correspondingly sporty driving behavior of the vehicle. A second active position, which of course can also be correlated with the resting position or even forms it, may include an optimization of the air flow with regard to the c _w value of the vehicle. Thus, a spoiler device according to the invention can enable a switch between different aerodynamic states of the vehicle, which in particular even take different driving behavior into account. The spoiler thus makes it possible to dispense with a compromise between low air resistance and high downforce for sporty driving and to unite these two conflicting requirements for a vehicle by the flexibility of switching between rest position and active position.

Es kann von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung die beiden Luftleitelemente identisch oder im Wesentlichen identisch ausgebildet sind. Dies ist insbesondere auf die später noch erläuterte symmetrische Anordnung auf beiden Seiten des Unterbodens zu lesen. Eine symmetrische Ausbildung erlaubt auch eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung. Dabei kann eine spiegelverkehrte Anordnung der beiden Luftleitelemente im bevorzugten Fall sogar identische Luftleitelemente mit entgegengesetzter Ausrichtung bei der Montage zur Verfügung stellen. Die identische oder im Wesentlichen identische Ausbildung der beiden Luftleitelemente an den beiden Seiten des Unterbodens erlaubt dementsprechend auch eine symmetrische oder im Wesentlichen symmetrische Beeinflussung der Luftströmung an diesen beiden Seiten des Unterbodens. Dies führt zu deutlich mehr Stabilität und einer verbesserten Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung. It may be advantageous if in an inventive air guiding device, the two air guide elements are identical or substantially identical. This is to be read in particular on the later explained symmetrical arrangement on both sides of the subfloor. A symmetrical design also allows a particularly simple and inexpensive production. In this case, a mirror-inverted arrangement of the two air guide elements in the preferred case even provide identical air guide elements with opposite orientation during assembly available. The identical or substantially identical design of the two air guiding elements on the two sides of the subfloor accordingly also permits a symmetrical or substantially symmetrical influencing of the air flow at these two sides of the subfloor. This leads to significantly more stability and an improved mode of action of a spoiler device according to the invention.

Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn bei einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung das linke Luftleitelement und/oder das rechte Luftleitelement eine erste Wirkfläche und eine zweite Wirkfläche aufweisen, welche miteinander einen Wirkwinkel zwischen 170° und 20° aufweisen, vorzugsweise im Bereich zwischen 80° und 100°. Mit anderen Worten weisen die beiden Wirkflächen unterschiedliche Beeinflussungsfunktionalitäten bzw. unterschiedliche Beeinflussungsrichtungen der umgebenden Luftströmung auf. Die jeweilige Wirkfläche kann damit durch die winklige Anordnung zueinander die Luftströmung nicht nur grundsätzlich umlenken, sondern sogar eine definierte Kanalisierung eines Teils der Luftströmung zur Verfügung stellen. So kann beispielsweise die zweite Wirkfläche eine vertikale oder im Wesentlichen vertikale Ausrichtung aufweisen, während dementsprechend die erste Wirkfläche eine horizontale oder im Wesentlichen horizontale Ausrichtung aufweist. Selbstverständlich sind die Übergänge zwischen den einzelnen Wirkflächen auch kontinuierlich oder sogar bevorzugt kontinuierlich ausgestaltet, so dass eine Krümmung die erste Wirkfläche und die zweite Wirkfläche miteinander verbinden. Auch komplette gekrümmte Freiformflächen sind für die beiden Wirkflächen sowie für weitere zusätzliche Wirkflächen im Rahmen der vorliegenden Erfindung selbstverständlich denkbar. Durch die beiden korrelierenden Wirkflächen kann insbesondere eine Beeinflussung der unterströmenden Luftströmung sowie eine Abgrenzung der seitlich am Fahrzeug entlangströmenden Luftströmung vorgenommen werden. Mit anderen Worten schirmt eine zweite Wirkfläche mit im Wesentlichen vertikaler Ausrichtung die Unterströmung am Unterboden des Fahrzeugs von der Umgebungsströmung ab, während die erste Wirkfläche die unterströmende Luftströmung am Unterboden möglichst nahe am Unterboden hält, um den Abtrieb zu verbessern. It is likewise advantageous if, in the case of an inventive air guiding device, the left air guide element and / or the right air guide element have a first active surface and a second active surface which together have an effective angle between 170 ° and 20 °, preferably in the range between 80 ° and 100 °. In other words, the two active surfaces have different influencing functionalities or different influencing directions of the surrounding air flow. The respective active surface can thus not only fundamentally deflect the air flow by means of the angled arrangement relative to one another, but even provide a defined channeling of part of the air flow. For example, the second active surface may have a vertical or substantially vertical orientation, while accordingly the first active surface has a horizontal or substantially horizontal orientation. Of course, the transitions between the individual active surfaces are also designed to be continuous or even preferably continuous, so that a curvature connects the first active surface and the second active surface to one another. Also complete curved freeform surfaces are for the two effective surfaces as well as for additional additional Of course, effective surfaces conceivable within the scope of the present invention. The two correlating active surfaces can, in particular, influence the underflowing air flow and delimit the air flow flowing laterally along the vehicle. In other words, a second effective area with a substantially vertical orientation shields the underflow at the underbody of the vehicle from the ambient flow, while the first active area holds the underflowing air flow on the underbody as close as possible to the underbody in order to improve the downforce.

Ein weiterer Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung das linke Luftleitelement und/oder das rechte Luftleitelement, insbesondere jeweils eine erste Wirkfläche und/oder eine zweite Wirkfläche, einen Flügelquerschnitt quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs aufweist. Unter einem Flügelquerschnitt ist ein Querschnitt zu verstehen, welcher eine aerodynamische Wirkungsweise dahingehend erzielt, dass er durch Druckunterschiede bei der Umströmung auf beiden Querschnittsseiten des Flügelquerschnitts eine Kraftauswirkung zur Verfügung stellt. Dies ist bei den bekannten Spoilern bzw. bei Flugzeugflügeln als physikalischer Effekt eingesetzt, um bei entsprechender Anordnung in erfindungsgemäßer Weise durch den Flügelquerschnitt eine Erhöhung der Abtriebskraft, also auf den Boden unterhalb des Fahrzeugs zu, zur Verfügung zu stellen. Vorzugsweise sind sämtliche Wirkflächen mit einem derartigen Flügelquerschnitt für alle Luftleitelemente ausgestattet. A further advantage may be if, in an inventive air guiding device, the left-hand air-guiding element and / or the right-hand air-guiding element, in particular a first active surface and / or a second active surface, has a wing cross-section transverse to the direction of travel of the vehicle. A wing cross-section is to be understood as meaning a cross-section which achieves an aerodynamic effect such that it provides a force impact due to pressure differences in the flow on both cross-sectional sides of the wing cross-section. This is used in the known spoilers or aircraft wings as a physical effect to an appropriate arrangement in accordance with the invention by the wing cross-section to increase the output force, ie to the ground below the vehicle to provide. Preferably, all active surfaces are equipped with such a wing cross section for all air guide elements.

Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn bei einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung die linke Lagervorrichtung und/oder die rechte Lagervorrichtung ausgebildet ist für eine Bewegung des jeweiligen Luftleitelements in zumindest eine zweite Wirkposition, insbesondere in kontinuierlicher Weise. An dieser Stelle wird nochmals die erhöhte Flexibilität bei einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung deutlich. So sind nicht nur zwei, sondern im Wesentlichen beliebig viele Wirkpositionen denkbar, um dementsprechend unterschiedliche Beeinflussungssituationen mit unterschiedlichen Beeinflussungsfunktionalitäten für die Luftströmung am Unterboden des Fahrzeugs zur Verfügung stellen zu können. Somit ist insbesondere in kontinuierlicher, aber auch in grundsätzlich schrittweiser Weise eine unterschiedliche Beeinflussung der Luftströmung denkbar, so dass je nach aktuellem Fahrverhalten der gewünschte Kompromiss zwischen hoher Abtriebskraft und auf der anderen Seite geringem Luftwiderstand zur Verfügung stellbar wird. Dabei ist es selbstverständlich denkbar, dass alle Luftleitelemente mit korrelierenden Wirkpositionen kontrolliert bzw. geregelt oder gesteuert werden, jedoch sind auch unterschiedliche bzw. unabhängig voneinander bewegbare Luftleitelemente im Sinne der vorliegenden Erfindung denkbar. It is likewise advantageous if, in an inventive air guiding device, the left bearing device and / or the right bearing device is designed for a movement of the respective air guiding element into at least one second operative position, in particular in a continuous manner. At this point, again the increased flexibility in a spoiler device according to the invention becomes clear. Thus, not only two, but essentially any number of effective positions are conceivable, in order accordingly to be able to provide different influencing situations with different influencing functionalities for the air flow at the underbody of the vehicle. Thus, a different influence on the air flow is conceivable, in particular in a continuous, but also basically stepwise manner, so that the desired compromise between high output force and, on the other hand, low air resistance becomes available depending on the current driving behavior. It is of course conceivable that all air guide elements are controlled or regulated or controlled with correlating active positions, but also different or independently movable air guide elements within the meaning of the present invention conceivable.

Bei einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung ist es weiter von Vorteil, wenn die Ruheposition und die Wirkposition der beiden Luftleitelemente einander entsprechen. Das bedeutet, dass für alle Luftleitelemente eine identische oder im Wesentlichen identische Positionierung möglich ist. Befindet sich zum Beispiel die Ruheposition eines Luftleitelements im vollständigen eingefahrenen Zustand im Unterboden, so gilt dies für das zweite bzw. alle anderen Luftleitelemente in identischer Weise. Bei den Wirkpositionen ist entsprechend davon auszugehen, dass auch bei einem ausgefahrenen Zustand in einer ersten Wirkposition von ca. 10 cm dieser gleiche Ausfahrabstand auch für das zweite und alle weiteren Luftleitelemente gilt. Selbstverständlich kann jedoch die Ansteuerung der einzelnen Luftleitelemente voneinander unabhängig erfolgen, um zum Beispiel bei Kurvenfahrten unterschiedliche Abtriebsfunktionalitäten an der Kurveninnenseite und der Kurvenaußenseite für das Fahrzeug zur Verfügung stellen zu können. In a spoiler device according to the invention, it is also advantageous if the rest position and the operative position of the two spoiler elements correspond to each other. This means that an identical or substantially identical positioning is possible for all air guide elements. If, for example, the rest position of an air-guiding element in the fully retracted state is in the underbody, this applies to the second or all other air-guiding elements in an identical manner. In the active positions, it is accordingly to be assumed that, even with an extended state in a first active position of approximately 10 cm, this same extension distance also applies to the second and all further air-guiding elements. Of course, however, the control of the individual air guide elements can be independent of each other to provide different output functionalities on the inside of the curve and the outside of the curve for the vehicle when cornering, for example.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer Karosserie und einem Unterboden, aufweisend wenigstens eine erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung, welche mittels der Lagervorrichtung am Unterboden angeordnet ist. Die Befestigung der Lagervorrichtung kann dabei sowohl am Unterboden als auch an der Karosserie oder anderen Bauteilen des Fahrzeugs zur Verfügung gestellt sein. Entscheidend ist, dass durch die Anordnung am Unterboden der Luftleitvorrichtung die entsprechenden Vorteile, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung erläutert worden sind, auch für das Fahrzeug erzielbar sind. Insbesondere sind also die einzelnen Luftleitelemente an der linken Seite und der rechten Seite des Fahrzeugs an dessen Unterboden angeordnet, so dass durch die entsprechende Bewegung zwischen der Wirkposition und der Ruheposition die Aerodynamik des Fahrzeugs bei minimalem Bauraumaufwand und möglichst geringer Beeinflussung des Luftwiderstandes flexibel veränderbar ist. Likewise provided by the present invention is a vehicle with a body and a subfloor, comprising at least one air guiding device according to the invention, which is arranged on the subfloor by means of the bearing device. The attachment of the storage device can be provided both on the underbody and on the body or other components of the vehicle. It is crucial that the corresponding advantages, as have been explained in detail with respect to a spoiler device according to the invention, can also be achieved for the vehicle by virtue of the arrangement on the underbody of the air guiding device. In particular, therefore, the individual air guide elements are arranged on the left side and the right side of the vehicle on the underbody, so that the aerodynamics of the vehicle with minimal space requirements and the least possible influence on the air resistance is flexibly changed by the corresponding movement between the active position and the rest position.

Bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug ist es von Vorteil, wenn das linke Luftleitelement und das rechte Luftleitelement symmetrisch oder im Wesentlichen symmetrisch am Unterboden angeordnet sind. Mit anderen Worten entsprechen sich nicht nur die Konstruktionsweisen und die Geometrien der beiden Luftleitelemente, sondern auch deren Anordnung ist symmetrisch ausgebildet. Insbesondere ist dies der Fall, wenn das linke Luftleitelement und das rechte Luftleitelement möglichst nahe an der umgebenden Außenhaut der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet sind bzw. vorzugsweise nahtlos oder im Wesentlichen nahtlos in diese übergehen. Damit führt sozusagen das jeweilige Luftleitelement die Strömungsaußenkontur des Fahrzeugs von dessen Karosserie in Richtung des Unterbodens fort. Auf diese Weise wird die Abgrenzung der Unterströmung der Luftströmung des Unterbodens des Fahrzeugs von der Umströmung der Luftströmung des Fahrzeugs deutlich unterschieden, so dass die erfindungsgemäß beschriebenen Vorteile noch weiter verbessert zur Verfügung stellbar sind. In a vehicle according to the invention, it is advantageous if the left air guide element and the right air guide element are arranged symmetrically or substantially symmetrically on the underbody. In other words, not only the construction and the geometries of the two air guide elements, but also their arrangement is symmetrical. In particular, this is the case when the left-hand air-guiding element and the right-hand air-guiding element are arranged as close as possible to the surrounding outer skin of the body of the vehicle or, preferably, seamlessly or substantially seamlessly merge into them. With it leads so to speak, the respective air guide the flow outer contour of the vehicle of the body in the direction of the subsoil away. In this way, the delimitation of the underflow of the air flow of the underbody of the vehicle is clearly distinguished from the flow around the air flow of the vehicle, so that the advantages described according to the invention can be further improved.

Bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug ist es weiter von Vorteil, wenn zumindest eine Luftleitvorrichtung im Bugbereich des Unterbodens und/oder zumindest eine Luftleitvorrichtung im Heckbereich des Unterbodens angeordnet ist. Selbstverständlich ist eine Anordnung sowohl im Bugbereich als auch im Heckbereich in Kombination mit größeren Vorteilen behaftet, da damit sowohl im Vorderbereich als auch im Hinterbereich des Fahrzeugs die entsprechende erfindungsgemäße Funktionalität zur Verfügung stellbar wird. Vorzugsweise sind bei symmetrischer Anordnung also die Luftleitvorrichtungen an den vier Ecken des Unterbodens des Fahrzeugs angeordnet und gehen vorzugsweise kontinuierlich oder im Wesentlichen kontinuierlich an der entsprechenden Position in die aerodynamische Außenkontur des Fahrzeugs an dessen Karosserie über. In a vehicle according to the invention, it is also advantageous if at least one air guiding device is arranged in the bow region of the underbody and / or at least one air guiding device is arranged in the rear region of the underbody. Of course, an arrangement in both the bow area and the rear area in combination with greater advantages, since thus the corresponding functionality according to the invention is available both in the front and in the rear of the vehicle. Preferably, in a symmetrical arrangement, therefore, the louvers are arranged at the four corners of the underbody of the vehicle and preferably go continuously or substantially continuously at the corresponding position in the aerodynamic outer contour of the vehicle on the body.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für die Kontrolle der Bewegung von Luftleitelementen einer Luftleitvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, aufweisend die folgenden Schritte:

– Erfassen eines Fahrzustandes des Fahrzeugs,
– Bewegen zumindest eines Luftleitelements zwischen der Ruheposition und der wenigstens einen Wirkposition in Abhängigkeit von dem erfassten Fahrzustand.

Likewise provided by the present invention is a method for controlling the movement of air guiding elements of an air guiding device according to the present invention, comprising the following steps:

Detecting a driving condition of the vehicle,
- Moving at least one air guide between the rest position and the at least one active position in dependence on the detected driving condition.

Durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung bringt ein erfindungsgemäßes Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung erläutert worden sind. Dabei ist nochmals darauf hinzuweisen, dass je nach aerodynamischer Anforderungssituation die einzelnen Luftleitelemente auch separat und unabhängig voneinander in unterschiedliche Wirkpositionen oder Ruhepositionen bewegt werden können. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn flexibel und schnell auf Kurvenfahrten reagiert werden soll. Befindet sich das Fahrzeug zum Beispiel in einer langgezogenen Linkskurve, so kann es von Vorteil sein, unterschiedliche Abtriebskräfte an den kurvenäußeren Rädern und den kurveninneren Rädern einzustellen. Dies wird erfindungsgemäß möglich, indem die linken Luftleitelemente in andere Wirkpositionen bewegt werden, als dies bei den rechten Luftleitelementen der Fall ist. By using a spoiler device according to the invention brings a method according to the invention with the same advantages, as they have been explained in detail with respect to a spoiler device according to the invention. It should be pointed out again that, depending on the aerodynamic requirement situation, the individual air guiding elements can also be moved separately and independently of one another into different operative positions or rest positions. This is especially the case if you want to react flexibly and quickly to cornering. For example, if the vehicle is in an extended left turn, it may be advantageous to adjust different output forces on the outside wheels and the inside wheels. This is possible according to the invention by moving the left air guide elements into other active positions than is the case with the right air guide elements.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, embodiments of the invention are described in detail. The features mentioned in the claims and in the description may each be essential to the invention individually or in any desired combination. They show schematically:

1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs, 1 an embodiment of a vehicle according to the invention,

2 einen Flügelquerschnitt eines Luftleitelements einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung, 2 a wing cross-section of an air guide element of a spoiler device according to the invention,

3 ein Luftleitelement einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung an einem Fahrzeug, 3 an air guiding element of a spoiler device according to the invention on a vehicle,

4 eine Ausführungsform eines Luftleitelements einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung im ausgefahrenen Zustand, der Wirkposition, und 4 an embodiment of an air guide element of a spoiler device according to the invention in the extended state, the operative position, and

5 die Ausführungsform der 4 mit dem Luftleitelement in eingefahrenem Zustand, der Ruheposition. 5 the embodiment of the 4 with the air guide in the retracted state, the rest position.

1 zeigt schematisch wie ein Fahrzeug 100 gemäß der vorliegenden Erfindung mit zwei erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtungen 10 ausgestattet sein kann. Die beiden Luftleitvorrichtungen 10 sind hier im Bugbereich 112 des Unterbodens 110 des Fahrzeugs 100 sowie in dessen Heckbereich 114 des Unterbodens 110 angeordnet. Die Oberseite des Fahrzeugs 100 wird durch eine entsprechende Strömungskontur mithilfe der Karosserie 120 ausgebildet. Wie der 1 gut zu entnehmen ist, befinden sich die einzelnen Luftleitelemente 20, 30 der beiden Luftleitvorrichtungen 10 in den vier Eckbereichen des Unterbodens 110, also vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts jeweils vor bzw. nach den entsprechenden Radhäusern. Für die Beeinflussung der Aerodynamik im Bereich des Unterbodens 110 sind die Luftleitvorrichtungen 10 mit entsprechenden Luftleitelementen 20 und 30 ausgestattet. Jedes dieser Luftleitelemente 20 und 30 ist jeweils auf der linken bzw. rechten Seite angeordnet und jeweils mit einer ersten Wirkfläche 24 und 34 sowie einer zweiten Wirkfläche 26 und 36 ausgestattet. Mithilfe von Lagervorrichtungen 22 und 32 ist eine Bewegbarkeit durch eine bewegliche Lagerung zur Verfügung gestellt, so dass aus der Wirkposition WP, wie sie in 1 für alle Luftleitelemente 20 und 30 dargestellt ist, eine Bewegung in eine nicht näher dargestellte Ruheposition RP möglich wird. Die Beeinflussung mithilfe der einzelnen Luftleitelemente 20 und 30 dient der Luftströmung L, welche bei der Bewegung des Fahrzeugs 100 der Fahrtrichtung FR entgegengerichtet ist. 1 shows schematically as a vehicle 100 according to the present invention with two louvers according to the invention 10 can be equipped. The two louvers 10 are here in the bow area 112 of the subfloor 110 of the vehicle 100 as well as in the rear area 114 of the subfloor 110 arranged. The top of the vehicle 100 is through a corresponding flow contour using the bodywork 120 educated. Again 1 can be seen well, are the individual air guide elements 20 . 30 the two louvers 10 in the four corners of the subfloor 110 , ie front left, front right, rear left and right rear respectively before and after the corresponding wheel arches. For influencing the aerodynamics in the area of the subfloor 110 are the louvers 10 with corresponding air guide elements 20 and 30 fitted. Each of these air guide elements 20 and 30 is arranged in each case on the left or right side and in each case with a first effective area 24 and 34 and a second effective area 26 and 36 fitted. Using storage devices 22 and 32 is a mobility provided by a movable storage, so that from the effective position WP, as in 1 for all air guiding elements 20 and 30 is shown, a movement is possible in a non-illustrated rest position RP. The influencing by means of the individual air guiding elements 20 and 30 serves the air flow L, which during the movement of the vehicle 100 the direction of travel FR is opposite.

2 zeigt schematisch eine Möglichkeit eines Flügelquerschnitts FQ der einzelnen Wirkflächen 24 und 34 der Luftleitelemente 20 und 30. Auch hier ist die Richtung der Luftströmung L angedeutet, wobei die Ausrichtung der 2 bereits anzeigt, dass durch entsprechende Druckunterschiede auf diese Weise eine Abtriebskraft für das Fahrzeug 100 nach unten, also auf den fahrbaren Untergrund unterhalb des Unterbodens 110, ausgeübt wird. 2 schematically shows a possibility of a wing cross section FQ of the individual active surfaces 24 and 34 the air guide elements 20 and 30 , Again, the direction of the air flow L is indicated, the orientation of the 2 already indicates that by appropriate pressure differences in this way an output force for the vehicle 100 down, so on the mobile surface below the subsoil 110 , is exercised.

3 zeigt eine Vergrößerung der 1, bei welcher nun deutlicher die Unterschiede zwischen der ersten Wirkfläche 24 und der zweiten Wirkfläche 26 des linken Luftleitelements 20 der hinteren Luftleitvorrichtung 10 erkennbar werden. Auch ist hier die im Wesentlichen kontinuierliche Übergangsweise der zweiten Wirkfläche 26 des Luftleitelements 20 in eine entsprechende strömungswirksame Außenkontur der Karosserie 120 zu erkennen. 3 shows an enlargement of the 1 , in which now more clearly the differences between the first effective area 24 and the second effective area 26 the left air guide element 20 the rear spoiler 10 become recognizable. Also, here is the substantially continuous transition of the second effective area 26 of the air guide element 20 in a corresponding flow-effective outer contour of the body 120 to recognize.

Anhand der 4 und 5 ist gut die Flexibilität einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung 10 zu erkennen. Hier dargestellt am Beispiel der linken Luftleitvorrichtung 20 sind die beiden Wirkflächen 24 und 26 zueinander mit einem Wirkwinkel α im Bereich von ca. 115° angeordnet. Gleichzeitig ist mithilfe der entsprechenden Lagervorrichtung 22 eine Bewegung des gesamten Luftleitelements 20 zwischen der Ruheposition RP gemäß 5 und der Wirkposition WP gemäß 4 möglich. Based on 4 and 5 is good the flexibility of a spoiler device according to the invention 10 to recognize. Here illustrated by the example of the left air deflector 20 are the two active surfaces 24 and 26 arranged with each other with an effective angle α in the range of about 115 °. At the same time using the appropriate storage device 22 a movement of the entire air guide element 20 between the rest position RP according to 5 and the effective position WP according to 4 possible.

Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. The above explanation of the embodiments describes the present invention solely by way of example. Of course, individual features of the embodiments, if technically feasible, can be combined freely with one another, without departing from the scope of the present invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011103787 [0002]

Claims

Air guiding device ( 10 ) for influencing an air flow (L) on a subfloor ( 110 ) of a vehicle ( 100 ), comprising a left air guiding element ( 20 ) with a left bearing device ( 22 ) for storage on the left side of the subfloor ( 110 ) of the vehicle ( 100 ) in the direction of travel (FR) and a right-hand spoiler ( 30 ) with a right bearing device ( 32 ) for storage on the right side of the subfloor ( 110 ) of the vehicle ( 100 ) in the direction of travel (FR), wherein the left-hand spoiler ( 20 ) and the right air guiding element ( 30 ) are movably mounted between a rest position (RP) and at least one operative position (WP).

Air guiding device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the two air guide elements ( 20 . 30 ) are identical or substantially identical.

Air guiding device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the left air guide element ( 20 ) and / or the right air guiding element ( 30 ) a first effective area ( 24 . 34 ) and a second effective area ( 26 . 36 ), which together have an angle of action (α) between 170 ° and 20 °, preferably in the range between 80 ° and 100 °.

Air guiding device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the left air guide element ( 20 ) and / or the right air guiding element ( 30 ), in particular in each case a first effective area ( 24 . 34 ) and / or a second effective area ( 26 . 36 ), a wing cross-section (FQ) transverse to the direction of travel (FR) of the vehicle ( 100 ) having.

Air guiding device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the left bearing device ( 22 ) and / or the right bearing device ( 32 ) is designed for a movement of the respective air guide element ( 20 . 30 ) in at least one second active position (WP), in particular in a continuous manner.

Air guiding device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the rest position (RP) and the active position (WP) of the two air guide elements ( 20 . 30 ) correspond to each other.

Vehicle ( 100 ) with a body ( 120 ) and a subfloor, comprising at least one air guiding device ( 10 ) with the features of one of claims 1 to 6, which by means of the storage devices ( 22 . 32 ) on the underbody ( 110 ) is arranged.

Vehicle ( 100 ) according to claim 7, characterized in that the left air guide element ( 20 ) and the right air guiding element ( 30 ) symmetrically or substantially symmetrically on the underbody ( 110 ) are arranged.

Vehicle ( 100 ) according to one of claims 7 or 8, characterized in that at least one air guiding device ( 10 ) in the bow area ( 112 ) of the subfloor ( 110 ) and / or at least one air guiding device ( 10 ) in the rear area ( 114 ) of the subfloor ( 110 ) is arranged.

Method for controlling the movement of air guiding elements ( 20 . 30 ) an air guiding device ( 10 ) comprising the features of one of claims 1 to 6, comprising the following steps: - detecting a driving condition of the vehicle ( 100 ), - moving at least one air guiding element ( 20 . 30 ) between the rest position (RP) and the at least one effective position (WP) in dependence on the detected driving state.