用于对至少一个空气偏转器的位置进行优化的设备和方法技术

本发明专利技术公开了用于对至少一个空气偏转器的位置进行优化的设备和方法，该空气偏转器用于在行驶期间引导车辆周围的气流，尤其是卡车或卡车-挂车组合体周围的气流，其中，该至少一个空气偏转器的位置由致动器确定，该致动器响应于所感测到的、指示了车辆的空气阻力的控制信号而被控制，其中，车辆的速度通过车辆行驶控制系统来控制，以在所述优化期间提供恒定的车辆速度，并且其中，改变该至少一个空气偏转器的位置，直至控制信号表明车辆的空气阻力最小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于对至少ー个空气偏转器(air deflector)的位置进行优化的设备和方法，该至少ー个空气偏转器用于在行驶期间引导车辆周围的气流，尤其是卡车或卡车-挂车组合体周围的气流，其中，所述至少一个空气偏转器的位置由致动器确定，该致动器响应于指示了所述车辆的空气阻力的控制信号而被控制。
技术介绍
在高速行驶时，车辆、尤其是卡车或卡车-挂车组合体的空气阻カ是影响车辆的燃料消耗的重要因素之一。特别地，驾驶室的高度和/或宽度与储物车厢或挂车的高度和/或宽度不同的卡车或卡车-挂车组合体在行驶期间具有大的空气阻力。减小卡车或卡车-挂车组合体的空气阻カ的一种常见措施是使用空气偏转器，该空气偏转器针对来流空气减小了挂车的正面面积，以获得流线型更完整的车辆。通常，存在至少ー个安装于驾驶室顶部的车顶空气偏转器，该车顶空气偏转器减小了拖车和挂车之间的高度差并对车辆上方的空气进行引导。另外，卡车还可以包括安装于驾驶室的侧面且沿着车辆向侧面引导空气的侧面空气偏转器。所述空气偏转器的设定值(S卩，角位置)即使仅具有小的角度变动，也会对车辆的总体空气阻カ具有显著影响。因此，要求仔细优化该设定值以減少燃料消耗。目前，大部分卡车均配备有关于卡车高度、挂车高度以及拖车与挂车之间的距离的、用于对空气偏转器进行设定的表格数据。该表格数据例如由卡车制造商作为手工表提供，或者可存储在存储器中。然后，由驾驶员负责根据整个车辆的设置来手动调节这些偏转器。然而不利的是，驾驶员经常忽略对空气偏转器进行调节，从而这些空气偏转器未得到调节或者被错误地调节，这又大大增加了行驶成本。由此，在现有技术中，例如在专利申请US 2005/0173945中已经提出了将空气偏转器的设定值存储在存储器中并通过人机界面向驾驶员询问卡车和挂车的几何数据。因此，该方法确保驾驶员不会忽略对空气偏转器的调节。一旦识别出所述几何数据，该方法就从存储在存储器内的表格中读出空气偏转器的相应设定值，并由此调节空气偏转器。可以针对多种不同的卡车-挂车组合体的可能性来预先确定这些设定值。尽管此系统降低了驾驶员忽略或忘记对空气偏转器的位置进行调节的可能性，但没能考虑到行驶状况，例如风向或者卡车与空气之间的相対速度。因此，仍然无法获得空气偏转器的最佳设定值。另外，如果向驾驶员询问的过程发生在行驶期间，则驾驶员将从其主要的驾驶任务中分神，这妨碍了安全性。在例如美国专利US 4，102, 548的现有技术中，还提出了在行驶期间调节空气偏转器。在此文献中，已经公开了 针对所谓的车辆性能信号来优化偏转器的位置，该车辆性能信号涉及车速信号与燃料消耗量信号相除而获得的值。对该空气偏转器的调节可手动或 自动进行。然而不利的是，该方法使用燃料消耗量和车速作为确定空气偏转器设定值的基本信息。但这两个信号并没有精确到足以允许对空气偏转器设定值的优化。例如，燃料消耗量信号会随着路形(road geometries)而剧烈变化。例如,如果道路纵向倾斜和/或横向傾斜，或者，如果道路凹凸不平，则燃料消耗量信号会受到影响。为了提供合适的信号，驾驶员需要仔细评估路形，这几乎是不可能的，另外，也可能使驾驶员从其驾驶任务中分神。这种分析同样适用于速度信号。试图使车辆速度保持尽可能恒定的驾驶员需要參考用于检测车辆速度的任何变化的速度表。但是，速度表通常仅能显示10至20km/h的刻度差，这并未精确到足以判断车速是否恒定。另外，速度表的响应时间太慢，并且，对加速器踏板的调节可能性并未精确到足以允许驾驶员进行精确的车速控制。因此，使用上述已知方法获得的空气偏转器设定值仅仅是对空气偏转器的最佳设定值的近似和估计。这仍然导致了过高的燃料消耗，并因此导致了高的行驶成本。上述已知方法的另ー主要缺点是所述询问过程、或者对空气偏转器的手动调节、以及对车速和路形的持续检查可能导致驾驶员严重分神，这最终可能危及安全性。 因此，本专利技术的目的是提供一种在使驾驶员分神最少的情况下、对空气偏转器的位置进行优化的设备和方法。
技术实现思路
此目的通过根据权利要求I所述的设备和根据权利要求13所述的方法来实现。根据本专利技术的ー个方面，本专利技术人提出了在该优化过程期间使用车辆行驶控制系统，该车辆行驶控制系统用于控制车辆的速度。优选地，能够通过提供恒定的节气门位置来維持恒定车速，这可通过该车辆行驶控制系统的、特定的空气偏转器优化模式来确保。其优点是驾驶员不再需要在该优化过程期间控制车速，这提高了安全性以及该优化过程的精度。另外，可响应于包括如下信息的信号来调节空气偏转器的位置，该信息与行驶特性的变动有关，这些行驶特性例如为燃料消耗量、车辆速度、发动机转速、发动机扭矩、发动机功率和发动机节气门位置。优选地，该响应信号也由车辆行驶控制系统感测，该车辆行驶控制系统例如是巡航控制系统、自适应巡航控制系统或高级驾驶员辅助系统。因此，即使很小的变动也能被检测到，从而能够对空气偏转器的位置进行优化。优选地，所述车辆控制系统包括“空气偏转器调节”模式，在此模式期间，所述响应信号的短期变动被忽略。通常，诸如道路不规则性(例如道路凹凸不平)或阵风等的环境因素会引起所述响应信号的短期扰动，但不久之后它又会返回到其先前的范围。相反，减小的空气阻カ会导致响应信号的长期变动。因此，忽略短期变动确保了该响应信号的由环境因素引起的变动不会与由减小的空气阻カ引起的“真实”变动相混淆。有利地，所述系统可还包括至少ー个检测单元，该检测单元尤其是传感器，用于消除所述响应信号的、由除了空气阻カ的变动以外的其它影响因素引起的变动。优选地，这些传感器提供了与环境偏离条件(ambient biasing conditions)有关的信息,例如道路不规则性(道路凹凸不平)或阵风。这种传感器例如是能够检测道路凹凸不平的加速度计或减震器上的传感器，或者是用于检测阵风的、优选安装于卡车侧面或车顶的空气流量计。优选地，这些另外的检测单元使得能够从所述响应信号中“清除”由除了空气阻カ以外的其它条件引起的变动。因此，能够响应于优选仅针对空气阻カ的变动而变化的信号来优化空气偏转器的位置。根据另ー优选实施例，所述设备还包括用于检测道路状况的装置，尤其是道路的倾角和/或曲率，其中，此检测装置的信息用作预览信息，该预览信息指示了适合于进行优化过程的条件。优选在行驶期间通过使用例如GPS系统来同时获得这些预览信息，或者从该同一道路上的较早的行驶过程中获取。优选地，所述设备和方法适合于如果该预览信息指示 了合适的道路状况，则自动初始化所述优化过程。有利地，对空气偏转器的自动调节使得驾驶员能够保持专注于交通状況。因此，不会因为驾驶员专注于对空气偏转器的优化调节或在询问过程期间输入数据而危及安全性。根据另ー个优选实施例，所述检测单元是也可集成在高级驾驶员辅助系统中的GPS系统或导航系统。优选地，该检测系统被提供有以GPS数据和/或先前记录的同一路段的信息的组合为基础的预览信息，如果该检测系统指示了对于完成该优化过程而言足够长距离的平直道路，则初始化该优化过程。因此，能够避免该优化过程的中断或非期望的中止。根据另ー优选实施例，所述设备适合于在经过了一段预定时间和/或检测到行驶方向的明显改变时重复该优化过程，其中，优选局部地改变该至少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于对至少ー个空气偏转器的位置进行优化的设备，所述至少ー个空气偏转器用于在行驶期间弓丨导车辆周围的气流，尤其是卡车或卡车-挂车组合体周围的气流，所述设备包括 -用于引导所述车辆周围的气流的所述至少一个空气偏转器； -至少ー个致动器，所述至少一个致动器用于使所述至少一个空气偏转器在至少两个位置之间移动；以及 -至少ー个控制器，所述至少一个控制器用于根据指示了所述车辆的空气阻カ的控制信号来控制每个所述致动器，并由此控制所述空气偏转器的位置， 其特征在干， 所述设备还包括车辆行驶控制系统，所述车辆行驶控制系统至少用于控制所述车辆的行驶速度，其中，所述设备适合于在所述车辆行驶控制系统控制所述车辆的速度的情况下，启动对所述至少ー个空气偏转器的优化。2.根据权利要求I所述的设备，其中，所述控制信号是感测所述车辆的行驶特性的所述车辆行驶控制系统的响应信号，其中优选地，所述响应信号包括与如下组中的至少ー项的变动有关的信息燃料消耗率、车辆速度、发动机转速、发动机功率、发动机节气门位置、发动机扭矩。3.根据权利要求I或2所述的设备，其中，所述车辆行驶控制系统是驾驶员辅助系统，尤其是巡航控制系统、自适应巡航控制系统或高级驾驶员辅助系统。4.根据权利要求2和3所述的设备，其中，所述车辆行驶控制系统还包括空气偏转器调节模式，在所述空气偏转器调节模式期间，所述响应信号的短期变动被忽略。5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述设备还包括至少ー个检测单元，所述检测単元优选为传感器，用于检测影响所述响应信号的、除了空气阻カ以外的环境条件，其中优选地，所述设备适合于从所述响应信号中“清除”由所述至少一个检测单元检测到的环境条件所弓I起的变动。6.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述设备还包括用于检测道路状况的装置，尤其是道路的倾角和/或曲率，并且其中，所述控制信号还包括与从所述检测装置获得的所述道路状况有关的信息。7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述检测装置是优选集成到所述车辆行驶控制系统中的GPS系统和/或导航系统。8.根据权利要求6或7所述的设备，其中，所述设备适合于在检测到平直的道路或路段时，启动对所述至少ー个空气偏转器的位置的优化。9.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述设备还适合于在经过了一段预定时间和/或检测到行驶方向的明显改变时，重复所述优化过程，其中优选地，使所述至少ー个空气偏转器的位置在当前位置附近变化。10.根据权利要求6至9中的任一项所述的设备，其中，所述设备还适合于在检测到要求制动器长时间接合的道路状况时，尤其是检测到下坡行驶时，使所述至少一个空气偏转器移动到具有高空气阻カ的位置。11.根据前述权利要求中的任一项所述的设...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德斯·滕斯塔姆，
申请(专利权)人：沃尔沃拉斯特瓦格纳公司，
类型：发明
国别省市：