DE102020132244B4

DE102020132244B4 - Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem Heckdiffusor

Info

Publication number: DE102020132244B4
Application number: DE102020132244.5A
Authority: DE
Inventors: Dominik Beierl; Sven Wallrabe; Ilya Senchenkov
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2020-12-04
Filing date: 2020-12-04
Publication date: 2022-07-14
Anticipated expiration: 2040-12-05
Also published as: DE102020132244A1; US11772721B2; US20220177057A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1) mit einem Heckdiffusor (2), der ein Diffusorelement (4) umfasst, das in eine Diffusorstellung bewegbar ist, um ein Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs (1) hinsichtlich eines Fahrzeugabtriebs sowie eines Luftwiderstands zu beeinflussen.Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, wobei das Diffusorelement (4) in einer Schließstellung eine Öffnung einer Anhängevorrichtung (5) abdeckt, die in einer Offenstellung von dem Diffusorelement (4) freigegeben ist, wobei die Anhängevorrichtung (5) eine Anhängerkupplung (6) umfasst, die aus einer Passivstellung durch die Öffnung in eine Aktivstellung ausfahrbar ist, wenn die Öffnung von dem Diffusorelement (4) freigegeben ist, wobei das Diffusorelement (4) über seine Diffusorstellung hinaus in seine Ausfahrstellung bewegbar ist, um ein Ausfahren der Anhängerkupplung (6) zu ermöglichen, wobei das Diffusorelement (4) aus seiner Diffusorstellung in seine Ausfahrstellung bewegt wird, bevor die Anhängerkupplung (6) ausgefahren wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem Heckdiffusor, der ein Diffusorelement umfasst, das in eine Diffusorstellung bewegbar ist, um ein Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs hinsichtlich eines Fahrzeugabtriebs sowie eines Luftwiderstands zu beeinflussen.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2017 114 863 A1 ist eine Heckdiffusoreinheit mit einem Basiselement bekannt, welches ortsfest an einer Karosserie eines Fahrzeugs montierbar ist, mit einem beweglichen Diffusorelement, und mit einer Antriebsvorrichtung, mit der das Diffusorelement relativ zu dem Basiselement zwischen zwei Endstellungen bewegbar ist, wobei das Diffusorelement als Kastendiffusorelement ausgeführt ist, welches zwei feste Seitenwände, eine feste Rückwand und einen festen Boden aufweist. Weitere Kraftfahrzeuge mit einem Heckdiffusor sind aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 2020/ 079 263 A1 sowie den deutschen Offenlegungsschriften DE 10 2013 105 842 A1 , DE 10 2013 105 843 A1 und WO 2020/ 079 263 A1 bekannt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2012 014 176 A1 ist eine Anhängevorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die von einer eingefahrenen in eine ausgefahrene Betriebsstellung und zurück überführbar ist, wobei die Anhängevorrichtung in der eingefahrenen Stellung durch ein Deckelement verdeckt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit einem Heckdiffusor, der ein Diffusorelement umfasst, das in eine Diffusorstellung bewegbar ist, um ein Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs hinsichtlich eines Fahrzeugabtriebs sowie eines Luftwiderstands zu beeinflussen, funktionell zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Je nach Ausführung des Kraftfahrzeugs und des Diffusorelements kann es vorgegeben sein, dass das Ausfahren der Anhängerkupplung nur bei stillstehendem Kraftfahrzeug möglich ist.
Das Diffusorelement übt eine Doppelfunktion aus. Zum einen dient das Diffusorelement so oder so ähnlich wie herkömmliche Diffusorelemente dazu, das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs hinsichtlich des Fahrzeugabtriebs sowie des Luftwiderstands zu beeinflussen. Darüber hinaus übt das Diffusorelement in seiner Schließstellung eine Abdeckfunktion für die Öffnung der Anhängevorrichtung aus. Anhängevorrichtungen an sich sind bekannt, zum Beispiel aus den deutschen Offenlegungsschriften DE 10 2007 002 798 A1 und DE 10 2012 014 176 A1 . Die bekannten Anhängevorrichtungen sind mit Deckelelementen oder Abdeckungen versehen. Des Weiteren ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 20 2014 010 120 U1 eine Abdeckvorrichtung zum Abdecken in einer Öffnung eines Stoßfängers für ein Kraftfahrzeug bekannt, die als Durchgang für ein abnehmbares Anhängerkupplungsteil oder ein sonstiges Anbauteil nutzbar ist. Allerdings wird in keiner der Anhängevorrichtungen betreffenden Druckschriften ein Heckdiffusor erwähnt oder die Kombination mit einem Heckdiffusor nahe gelegt. Anders herum wird in keiner der vorab genannten einen Heckdiffusor betreffenden Druckschriften eine Anhängevorrichtung erwähnt oder die Kombination mit einer Anhängevorrichtung nahe gelegt. Durch die beanspruchte Kombination eines Heckdiffusors mit einer Anhängevorrichtung wird darüber hinaus zum einen eine manuelle Montage einer Anhängerkupplung bei geöffnetem Diffusorelement ermöglicht. Darüber hinaus wird mit dem vorzugsweise automatisch betätigbaren Diffusorelement ein automatisches Ausfahren einer in das Kraftfahrzeug integrierten Anhängevorrichtung ermöglicht.
Die Anhängevorrichtung umfasst ein Anhängerkupplung, die aus einer Passivstellung durch die Öffnung in eine Aktivstellung ausfahrbar ist, wenn die Öffnung von dem Diffusorelement freigegeben ist. Dabei ist das Diffusorelement vorteilhaft funktionell mit der Anhängevorrichtung gekoppelt. Die funktionelle Kopplung kann über eine geeignete Steuerung realisiert werden, mit der zum Beispiel eine Antriebseinrichtung des Diffusorelements und eine weitere Antriebseinrichtung der Anhängevorrichtung angesteuert werden.
Das Diffusorelement ist vorteilhaft über seine Diffusorstellung hinaus in eine Ausfahrstellung bewegbar, um eine Ausfahren der Anhängerkupplung zu ermöglichen. In Abhängigkeit von einem Ausschwenkwinkel des Diffusorelements und/oder einer vorgegebenen Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs wird eine Bewegung des Diffusorelements über seine Diffusorstellung hinaus in seine Ausfahrstellung gegebenenfalls nur dann erlaubt, wenn das Fahrzeug steht. Das Ausfahren der Anhängerkupplung erfolgt vorzugsweise ebenso voll automatisch wie das Bewegen des Diffusorelements über seine Diffusorstellung hinaus in seine Ausfahrstellung.
Das Diffusorelement ist vorteilhaft bei ausgefahrener Anhängerkupplung in seine Diffusorstellung bewegbar. So kann das Diffusorelement vorteilhaft auch bei ausgefahrener Anhängerkupplung seine normale Diffusorfunktion ausüben. Bei Bedarf kann das Diffusorelement bei ausgefahrener Anhängerkupplung auch in eine weitere Diffusorstellung bewegt werden, die von der normalen Diffusorstellung abweicht.
Das Diffusorelement ist vorteilhaft so ausgeführt und in seiner Diffusorstellung angeordnet, dass der Luftwiderstand des Kraftfahrzeugs bei ausgefahrener Anhängerkupplung verbessert wird. So kann im Betrieb des Kraftfahrzeugs mit ausgefahrener Anhängerkupplung Energie eingespart werden.
Das Diffusorelement ist vorteilhaft als Kastendiffusorelement mit einer Aussparung für die ausgefahrene Anhängerkupplung ausgeführt. Die Aussparung in dem Kastendiffusorelement ist insbesondere so groß, dass die Anhängerkupplung, wenn sich das Diffusorelement in seiner Ausfahrstellung befindet, problemlos automatisch ausgefahren und auch eingefahren werden kann. Wenn sich das Diffusorelement in seiner Schließstellung befindet, dann ist die Aussparung des Kastendiffusorelements vorteilhaft von außen nicht sichtbar.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Diffusorelement bei ausgefahrener Anhängerkupplung wieder in seine Diffusorstellung bewegt wird. So kann das Diffusorelement seine gewünschte Diffusorfunktion normal ausüben.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Diffusorelement bei eingefahrener Anhängerkupplung in seine Schließstellung bewegt wird. Bei ausgefahrener Anhängerkupplung kann das Diffusorelement seine Schließstellung nicht einnehmen. Die Ansteuerung des Diffusorelements und der Anhängerkupplung erfolgt vorteilhaft automatisch durch eine geeignete Steuerung. Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch eine derartige Steuerung beziehungsweise ein Computerprogramm für eine derartige Steuerung.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung eines Heckteils eines Kraftfahrzeugs mit einem Heckdiffusor, der ein Diffusorelement umfasst, das sich in seiner Schließstellung befindet;
2 das Heckteil aus 1 mit dem Diffusorelement in seiner Diffusorstellung;
3 das Heckteil aus 2 mit dem Diffusorelement in seiner Ausfahrstellung beim Ausfahren einer Anhängerkupplung; und
4 das Heckteil aus 3 mit ausgefahrener Anhängerkupplung und dem Diffusorelement in seiner Diffusorstellung.

In den 1 bis 4 ist ein Heckteil 2 eines Kraftfahrzeugs 1 perspektivisch von hinten dargestellt. Das Heckteil 2umfasst einen Heckdiffusor 3 mit einem bewegbaren Diffusorelement 4.
Der Heckdiffusor 3 ist ein aerodynamisches Element an der Unterseite einer Fahrzeugkarosserie des Kraftfahrzeugs 1. Das Diffusorelement 4 ist derart beweglich, zum Beispiel schwenkbar, dass sein Winkel und/oder sein Abstand in Bezug auf eine Fahrbahnoberfläche änderbar sind. Dadurch wird durch einen Luftstrom, der an einer Fahrzeugunterseite entlangströmt, eine Kraft auf das Kraftfahrzeug 1 ausgeübt. So kann mit dem Heckdiffusor 3 das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs 1 hinsichtlich des Fahrzeugabtriebs sowie des Luftwiderstands verbessert werden.
In 1 befindet sich das Diffusorelement 4 in seiner Schließstellung. In der Schließstellung fügt sich das Diffusorelement 4 in die Gestalt des Unterbodens am Heckteil 2 des Kraftfahrzeugs 1 ein.
In 2 befindet sich das Diffusorelement 4 in seiner Diffusorstellung. Das Diffusorelement 4 ist um einen definierten Winkel am Unterboden des Heckteils 2 nach unten verschwenkt. In 2 sieht man, dass das Diffusorelement 4 als Kastendiffusorelement 9 ausgeführt ist.
In 2 sieht man, dass das Diffusorelement 4 in seiner Diffusorstellung eine Öffnung 7 einer Anhängevorrichtung (5 in den 3 und 4) freigibt.
In 3 ist eine Abzugskurve 8 angedeutet, welche eine Bewegung einer Anhängerkupplung (6 in 4) beim Ausfahren durch die Öffnung 7 veranschaulicht.
In 4 ist die Anhängerkupplung 6 in ihrem ausgefahrenen Zustand dargestellt. Das Diffusorelement 4 befindet sich in 4 in seiner Diffusorstellung. Das als Kastendiffusorelement 9 ausgeführte Diffusorelement 4 weist im Bereich der ausgefahrenen Anhängerkupplung 6 eine Aussparung 10 auf. So kann das Diffusorelement 4 auch bei ausgefahrener Anhängerkupplung 6 seine normale Diffusorfunktion ausüben.
In 3 ist das Diffusorelement 4 über seine Diffusorstellung, die in den 2 und 4 dargestellt ist, in eine Ausfahrstellung bewegt. In seiner Ausfahrstellung ist das Diffusorelement 4 etwas weiter nach unten verschwenkt als in seiner Diffusorstellung. Dadurch wird, wie in 3 durch die Abzugskurve 8 angedeutet ist, das Ausfahren der Anhängerkupplung 6 ermöglicht.
Solange sich das Diffusorelement 4 in seiner in 3 dargestellten Ausfahrstellung befindet, kann die Anhängerkupplung 6 aus einer eingefahrenen Passivstellung in ihre ausgefahrene Aktivstellung bewegt werden, und umgekehrt.
Wenn die Anhängerkupplung 6 eingefahren ist, kann das Diffusorelement 4 seine Schließstellung einnehmen, wie in 1 gezeigt ist. Wenn die Anhängerkupplung 6 ausgefahren ist, dann nimmt das Diffusorelement 4 seine Diffusorstellung ein, wie in 4 gezeigt ist.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Heckteil
3: Heckdiffusor
4: Diffusorelement
5: Anhängevorrichtung
6: Anhängerkupplung
7: Öffnung
8: Abzugskurve
9: Kastendiffusorelement
10: Aussparung

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1) mit einem Heckdiffusor (2), der ein Diffusorelement (4) umfasst, das in eine Diffusorstellung bewegbar ist, um ein Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs (1) hinsichtlich eines Fahrzeugabtriebs sowie eines Luftwiderstands zu beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, dass das Diffusorelement (4) in einer Schließstellung eine Öffnung (7) einer Anhängevorrichtung (5) abdeckt, die in einer Offenstellung von dem Diffusorelement (4) freigegeben ist, wobei die Anhängevorrichtung (5) eine Anhängerkupplung (6) umfasst, die aus einer Passivstellung durch die Öffnung (7) in eine Aktivstellung ausfahrbar ist, wenn die Öffnung (7) von dem Diffusorelement (4) freigegeben ist, wobei das Diffusorelement (4) über seine Diffusorstellung hinaus in seine Ausfahrstellung bewegbar ist, um ein Ausfahren der Anhängerkupplung (6) zu ermöglichen, wobei das Diffusorelement (4) aus seiner Diffusorstellung in seine Ausfahrstellung bewegt wird, bevor die Anhängerkupplung (6) ausgefahren wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Diffusorelement (4) bei ausgefahrener Anhängerkupplung (6) wieder in seine Diffusorstellung bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Diffusorelement (4) bei eingefahrener Anhängerkupplung (6) in seine Schließstellung bewegt wird.