用于改变车辆的空气动力学特性的有源设备制造技术

本发明专利技术提出一种用于改变车辆的空气动力学特性的有源设备，包括：设备框架；第一可运动部段；设计用于发射收发器发送信号的收发器；设计用于接收收发器信号并且设置在第一可运动部段上的第一天线，其中第一天线的第一天线信号具有预定的与第一可运动部段沿着第一运动路径的位置和收发器位置相关的第一函数相关性；第一信号发送单元，第一信号发送单元设计用于，发射可与第一天线相关联的并且承载关于第一天线信号的信息的第一信号发送单元发送信号收发器设计用于，接收第一信号发送单元发送信号；和信号评估单元，其中信号评估单元设计用于，基于第一发送单元发送信号、第一函数相关性和收发器位置确定第一可运动部段沿着第一运动路径的位置。

【技术实现步骤摘要】
用于改变车辆的空气动力学特性的有源设备
本专利技术涉及一种用于改变车辆的空气动力学特性的有源设备。
技术介绍
为了减少车辆的CO2排放已知的是，提高车辆驱动器的效率并且通过调整车辆的空气动力学特性来降低空气阻力。如果仅将无源设备用于调整空气动力学特性，那么空气阻力的降低是在车辆技术边界条件、如超出车辆的要达到的功率谱的最小冷却功率、车辆在不平坦处的可运动性和车辆车身部件的可以降低空气阻力的设计方案之间的折中方案。在本申请中，在用于调整空气动力学特性的有源设备和无源设备之间进行区分。用于调整空气动力学特性的有源设备包括至少一个可由车辆系统或用户操控的执行器，所述执行器尤其可以是气动地、液压地、电地或利用内燃机驱动的执行器。用于调整空气动力学特性的无源设备与有源设备的区别在于，所述无源设备不具有可由车辆系统或用户操控的执行器。这种无源设备的实例是固定安装的车身构件，如扰流器、扩散器或空气导板，所述车身构件总的来说在车辆运动时基本上仅在迎流的空气的作用下运动或变形。为了在边界条件、如速度或外部温度允许时可以更强地降低车辆的空气阻力，在现有技术中使用通过可由车辆系统或用户操控的执行器可运动的部段，如在散热器格栅中的风门、如在DE102014207566A1中示出的那样或在车轮处的阻挡唇的引导部段。这种用于改变车辆的空气动力学特性的有源设备经受多个用于维持其的法律规定，通常需要直接测量所述设备的可运动部段的位置。为此使用的传感器的布线提高了这种设备的成本、复杂性和重量。此外，在可运动部段上安置的传感器的布线经受反复变形，所述变形可以引起线缆折断。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，提供一种用于改变车辆的空气动力学特性的简单的且可靠的有源设备，所述有源设备具有可运动部段，所述可运动部段的位置被确定，或者提供一种用于确定这种设备的可运动部段的位置的简单的且可靠的方法。所述目的根据本专利技术分别通过有源设备和方法来实现。本专利技术的优选的实施方式在下文中描述。用于改变车辆的空气动力学特性的根据本专利技术的有源设备、尤其风门设备、尤其优选地具有至少一个可枢转的风门或多个可枢转的风门(Luftklappe)的风门设备，所述有源设备包括：设备框架；关于设备框架沿着第一运动路径可运动的第一可运动部段；设计用于发射非线路约束的收发器发送信号的收发器，所述收发器具有关于设备框架的确定的收发器位置；设计用于接收所述收发器发送信号的并且设置在第一可运动部段上用于与其共同运动的第一天线，其中第一天线的通过预定的收发器发送信号感生的第一天线信号具有预定的与第一可运动部段沿着第一运动路径的位置和收发器位置相关的第一函数相关性；第一信号发送单元，所述第一信号发送单元设计用于，发射可与第一天线相关联的并且承载关于第一天线信号的信息的非线路约束的第一信号发送单元发送信号，其中收发器还设计用于，接收第一信号发送单元发送信号；和信号评估单元，其中信号评估单元设计用于，基于第一信号发送单元发送信号、第一函数相关性和收发器位置来确定第一可运动部段沿着第一运动路径的位置。第一可运动部段优选在设备框架上可相对运动地、尤其可枢转地设置。相应地，可以限定关于设备框架地点固定的静止的参考系，在所述参考系中第一可运动部段执行沿着第一运动路径的运动。第一可运动部段可以构成为风门。枢转运动可以包括或者是旋转运动或转动运动。由信号发送单元发送信号承载的信息可以是第一天线信号的或在更下文中描述的第一表征变量的测量值。第一函数相关性可以优选地通过如下函数来描述，所述函数与第一可运动部段沿着第一运动路径的位置和与收发器位置相关，并且将所述变量与第一天线信号的值或第一表征变量的值相关联。优选地，所述函数在一个、优选每个符合运行设置的或尤其每个特定的收发器位置中将第一可运动部段沿着第一运动路径的全部可能的位置的定义域双射地映射到第一天线信号的值的值域或第一表征变量的值的值域上。所述值域可以按照经验确定。由于函数的上述双射性，从确定的收发器位置和第一天线信号的或第一表征变量的测量值中通过信号评估单元可以计算第一可运动部段沿着第一运动路径的位置。预定的收发器发送信号例如是具有恒定频率的电磁波，所述电磁波在收发器的发送功率恒定的情况下发射。恒定的频率优选地位于几千赫兹、例如3千赫兹至几千兆赫兹、例如300千兆赫兹的频率范围中。第一可运动部段可以是穿透穿流开口的风门，通过其相对运动可以改变穿流开口的可有效穿流的横截面。可运动部段可以替选地或附加地是关于其到空气流中的进入深度可改变的阻挡唇，尤其车轮阻挡唇。由于使用非线路约束的信号，通过放弃用于在收发器和第一天线之间传输信号的线路来简化设备，并且通过所述放弃也降低设备的重量。通过放弃用于信号传输的线路，来应对至可运动部件的信号线路的疲劳断裂的问题，使得信号传输可靠地进行。因为此外将通过预定的收发器发送信号感生出的第一天线信号用作为用于确定第一可运动部段沿着第一运动路径的位置的主要元件，所以放弃复杂的附加的位置传感器，这此外简化设备并且由于较小的部件数量也更可靠地构成。如果根据本专利技术的有源设备包括多个可运动部段，那么其中的至少一个、全部或其中的一些可以构成为可枢转的风门。可枢转的风门优选地具有平行的枢转轴线或转动轴线。可运动部段、尤其可枢转的风门可以分别具有平行的运动路径。尤其地，所述枢转轴线中的至少两个可以非共线地构成。根据本专利技术的有源设备尤其设置在通道中，所述通道由用于冷却例如内燃机、电动机或燃料电池的环境空气穿流。根据本专利技术的有源设备尤其可以设置在散热器格栅中或构成所述散热器格栅。第一可运动部段的第一运动路径可以存疑地通过在第一可运动部段中的在运动期间非静止的第一参考点的轨迹来描述。在第一可运动部段的旋转运动中，参考点选择成距旋转轴线一定间距。尤其地，第一可运动部段的运动通过其在设备框架上的支承来预定。所述运动可以包括旋转运动和/或平移运动或者是旋转运动和/或平移运动。参考点能存疑地在第一可运动部件的刚性部段上确定。第一可运动部段沿着第一运动路径的位置可以通过第一参考点在轨迹中的位置来描述。用于改变车辆的空气动力学特性的有源设备如在开始描述的那样包括至少一个可由车辆系统或用户操控的执行器，以便有源地控制车辆的空气动力学的特性从而直接降低CO2排放量。相对于设备框架可运动地安置的收发器的收发器位置可以通过在根据本专利技术的设备中设置的位置传感器、如光学传感器或增量传感器来确定，并且传递给信号评估单元，用于继续处理线路约束的或非线路约束的信号。然而优选的是，收发器在设备框架上地点固定地设置，并且收发器位置直接作为不可变的参数或作为第一函数相关性直接提供给信号评估单元用于继续处理，所述第一函数相关性在所述收发器位置中将第一可运动部段沿着第一运动路径的不同位置与第一天线信号的与所述位置相关地改变的值以函数的方式相关联。第一函数相关性能够以校准信息的方式通过第一天线信号的校准测量作为第一可运动部段沿着第一运动路径的位置和收发器位置的函数来确定。由于得出的明显更简单的函数相关性，相对于设备框架的地点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于改变车辆的空气动力学特性的有源设备，尤其风门设备(10)，所述风门设备具有至少一个可枢转的风门(16a-16l)或者多个可枢转的风门(16a-16l)，所述有源设备包括：/n-设备框架(12)；/n-关于所述设备框架(12)沿着第一运动路径可运动的第一可运动部段(16a-16l)；/n-设计用于发射非线路约束的收发器发送信号的收发器(18a)，所述收发器具有关于所述设备框架(12)确定的收发器位置；/n-设计用于接收所述收发器发送信号并且设置在所述第一可运动部段(16a-16l)上以与其共同运动的第一天线(36a-36l)，其中所述第一天线(36a-36l)的通过预定的收发器发送信号感生的第一天线信号具有预定的与所述第一可运动部段(16a-16l)沿着所述第一运动路径的位置和所述收发器位置相关的第一函数相关性；/n-第一信号发送单元，所述第一信号发送单元设计用于，发射可与所述第一天线(36a-36l)相关联的并且承载关于所述第一天线信号的信息的非线路约束的第一信号发送单元发送信号，其中所述收发器(18a)还设计用于，接收所述第一信号发送单元发送信号；和/n-信号评估单元(18c)，其中所述信号评估单元(18c)设计用于，基于所述第一信号发送单元发送信号、所述第一函数相关性和所述收发器位置来确定所述第一可运动部段(16a-16l)沿着所述第一运动路径的位置。/n...

【技术特征摘要】
20190703 DE 102019118006.61.一种用于改变车辆的空气动力学特性的有源设备，尤其风门设备(10)，所述风门设备具有至少一个可枢转的风门(16a-16l)或者多个可枢转的风门(16a-16l)，所述有源设备包括：
-设备框架(12)；
-关于所述设备框架(12)沿着第一运动路径可运动的第一可运动部段(16a-16l)；
-设计用于发射非线路约束的收发器发送信号的收发器(18a)，所述收发器具有关于所述设备框架(12)确定的收发器位置；
-设计用于接收所述收发器发送信号并且设置在所述第一可运动部段(16a-16l)上以与其共同运动的第一天线(36a-36l)，其中所述第一天线(36a-36l)的通过预定的收发器发送信号感生的第一天线信号具有预定的与所述第一可运动部段(16a-16l)沿着所述第一运动路径的位置和所述收发器位置相关的第一函数相关性；
-第一信号发送单元，所述第一信号发送单元设计用于，发射可与所述第一天线(36a-36l)相关联的并且承载关于所述第一天线信号的信息的非线路约束的第一信号发送单元发送信号，其中所述收发器(18a)还设计用于，接收所述第一信号发送单元发送信号；和
-信号评估单元(18c)，其中所述信号评估单元(18c)设计用于，基于所述第一信号发送单元发送信号、所述第一函数相关性和所述收发器位置来确定所述第一可运动部段(16a-16l)沿着所述第一运动路径的位置。


2.根据权利要求1所述的设备，其中
所述设备还包括至少一个可由车辆系统或用户操控的执行器(18)。


3.根据上述权利要求中任一项所述的设备，
其中所述设备包括与所述第一天线(36a-36l)电耦联的第一天线信号电路(38a-38l)，所述第一天线信号电路设计用于，检测至少一个对于所述第一天线信号表征性的第一表征变量，所述第一表征变量适合作为用于确定所述第一可运动部段(16a-16l)沿着所述第一运动路径的位置的基础，和
所述第一天线信号电路设计用于，编码地，优选数字编码地，利用所述第一信号发送单元来发射检测到的第一表征变量作为第一信号发送单元发送信号。


4.根据权利要求3所述的设备，其中
所述第一天线(36a-36l)与第一电消耗器(40a-40l)电耦联，用于用能量来供应所述第一电消耗器(40a-40l)，和
其中，如果通过预定的收发器发送信号将功率传递给所述第一天线(36a-36l)，那么对于所述第一天线信号的第一表征变量是由所述第一天线(36a-36l)传递给所述第一电消耗器(40a-40l)的功率，尤其是所述功率的有效值。


5.根据权利要求3所述的设备，
其中对于所述第一天线信号的第一表征变量是在所述第一天线(36a-36l)处截取的电压，尤其是所述电压的有效值(U)。


6.根据上述权利要求中任一项所述的设备，
其中所述设备还包括：
关于所述设备框架(12)沿着第二运动路径可运动的第二可运动部段(16a-16l)；
设计用于接收所述收发器发送信号并且设置在所述第二可运动部段(16a-16l)上以与其共同运动的第二天线(36a-36l)，其中所述第二天线(36a-36l)的通过预定的收发器发送信号感生的第二天线信号具有预定的与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：多梅尼科·索拉佐，彼得·迪尔，
申请(专利权)人：劳士领汽车集团，
类型：发明
国别省市：德国;DE